Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için, bir telin direncinin nelere bağlı olduğunu ve devredeki toplam direncin ampulün parlaklığını nasıl etkilediğini anlamamız gerekmektedir.
- Bir telin direnci ($R$), malzemenin özdirenci ($\rho$), telin uzunluğu ($L$) ve kesit alanı ($A$) ile şu şekilde ilişkilidir: $$R = \rho \cdot \frac{L}{A}$$
- Devredeki ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akımın ($I$) karesiyle doğru orantılıdır ($P = I^2 \cdot R_{ampul}$). Akım ise Ohm Kanunu'na göre ($I = V / R_{toplam}$) devrenin toplam direnciyle ters orantılıdır. Yani, toplam direnç artarsa akım azalır ve ampulün parlaklığı azalır; toplam direnç azalırsa akım artar ve ampulün parlaklığı artar.
Şimdi her bir ifadeyi inceleyelim:
- "Demir telin yerine uzunluğu aynı, dik kesit alanı daha az olan başka bir demir tel kullanılırsa ampulün parlaklığı azalır."
- Telin kesit alanı ($A$) azalırsa, direnci ($R = \rho \cdot L/A$) artar.
- Devrenin toplam direnci artacağı için, devreden geçen akım ($I = V / R_{toplam}$) azalır.
- Akım azaldığı için ampulün parlaklığı azalır.
- Bu ifade doğrudur.
- "Demir telin yerine dik kesit alanı aynı, uzunluğu daha fazla olan başka bir demir tel kullanılırsa ampulün parlaklığı artar."
- Telin uzunluğu ($L$) artarsa, direnci ($R = \rho \cdot L/A$) artar.
- Devrenin toplam direnci artacağı için, devreden geçen akım ($I = V / R_{toplam}$) azalır.
- Akım azaldığı için ampulün parlaklığı azalır. İfade "parlaklık artar" dediği için bu ifade yanlıştır.
- "Demir telin yerine aynı uzunluğa ve dik kesit alanına sahip bakır tel kullanılırsa ampulün parlaklığı değişir."
- Bakırın özdirenci ($\rho_{bakır}$), demirin özdirencinden ($\rho_{demir}$) daha küçüktür (bakır daha iyi bir iletkendir).
- Aynı uzunluk ve kesit alanına sahip bakır telin direnci, demir telin direncinden daha az olacaktır ($R_{bakır} < R_{demir}$).
- Devrenin toplam direnci değişeceği (azalacağı) için, devreden geçen akım ve dolayısıyla ampulün parlaklığı da değişecektir (artacaktır).
- Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, 1. ve 3. ifadeler doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.