Sorunun Çözümü
Bu soruda, özdeş ampuller ve kesit alanı ile uzunlukları aynı olan farklı tür tellerden oluşan bir elektrik devresi verilmiştir. Atacın farklı konumlara getirilmesiyle ampul parlaklıkları arasındaki sıralama istenmektedir.
- Ampul Parlaklığı ve Direnç İlişkisi: Bir ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akım şiddeti ile doğru orantılıdır. Ohm Kanunu'na göre ($$I = V/R_{toplam}$$), devrenin toplam direnci ($$R_{toplam}$$) azaldıkça, akım şiddeti ($$I$$) artar ve ampul daha parlak yanar.
- Telin Direnci ve Özdirenç İlişkisi: Bir telin direnci ($$R$$), özdirenci ($$\rho$$), uzunluğu ($$L$$) ve kesit alanı ($$A$$) ile $$R = \rho \cdot (L/A)$$ formülüyle ifade edilir. Soruda teller için uzunluk ($$L$$) ve kesit alanı ($$A$$) aynı verildiğinden, telin direnci doğrudan özdirenci ile orantılıdır ($$R \propto \rho$$).
- Malzemelerin Özdirençleri: Elektrik iletkenliği açısından metallerin özdirençleri (en düşükten en yükseğe doğru) genellikle şu şekildedir: Gümüş < Bakır < Altın < Alüminyum < Demir.
- Gümüş, bilinen en iyi iletkenlerden biridir, dolayısıyla özdirenci en düşüktür.
- Bakır, gümüşten sonra iyi bir iletkendir, özdirenci gümüşten biraz daha yüksektir.
- Demir, bakır ve gümüşe göre daha kötü bir iletkendir, dolayısıyla özdirenci en yüksektir.
- Tellerin Direnç Sıralaması: Özdirenç sıralamasına bağlı olarak tellerin direnç sıralaması da aynı olacaktır: $$R_{Gümüş} < R_{Bakır} < R_{Demir}$$
- Ampul Parlaklıkları Sıralaması: Devredeki toplam direnç, ampulün direnci ile kullanılan telin direncinin toplamıdır. Ampuller özdeş olduğu için ampul dirençleri sabittir. Bu durumda, telin direnci azaldıkça devrenin toplam direnci azalacak ve ampul daha parlak yanacaktır.
- Atacın 2. konumda (Gümüş tel) olması durumunda direnç en düşük, parlaklık en yüksek olacaktır.
- Atacın 1. konumda (Bakır tel) olması durumunda direnç orta seviyede, parlaklık orta seviyede olacaktır.
- Atacın 3. konumda (Demir tel) olması durumunda direnç en yüksek, parlaklık en düşük olacaktır.
Cevap B seçeneğidir.