Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım inceleyelim:
- Grafiğe göre, L maddesi bağlandığında ampul parlaklığı K maddesi bağlandığından daha fazladır.
- Ampul parlaklığı, devreden geçen akım şiddetiyle doğru orantılıdır. Akım şiddeti arttıkça parlaklık artar.
- Ohm Kanunu'na göre (\(I = V/R\)), pilin gerilimi (V) sabit olduğundan, akım şiddetinin (I) artması için devrenin toplam direncinin (R) azalması gerekir.
- Bu durumda, L maddesinin direnci (\(R_L\)) K maddesinin direncinden (\(R_K\)) daha küçüktür: \(R_L < R_K\).
- Bir iletkenin direnci şu formülle hesaplanır: \(R = \rho \frac{L}{A}\), burada \(\rho\) özdirenç (madde cinsine bağlı), \(L\) uzunluk ve \(A\) kesit alanıdır (kalınlıkla ilgili).
Şimdi verilen çıkarımları değerlendirelim:
- I. K ve L maddeleri aynı kalınlık ve uzunlukta ise cinsleri farklıdır.
- Eğer \(L_K = L_L\) ve \(A_K = A_L\) ise, direnç formülünden \(R_K = \rho_K \frac{L}{A}\) ve \(R_L = \rho_L \frac{L}{A}\) olur.
- \(R_L < R_K\) olduğundan, \(\rho_L \frac{L}{A} < \rho_K \frac{L}{A}\) yani \(\rho_L < \rho_K\) olmalıdır.
- Özdirençleri farklı olduğu için madde cinsleri de farklıdır. Bu ifade doğrudur.
- II. K ve L maddeleri aynı cins ve uzunlukta ise L'nin kalınlığı daha fazladır.
- Eğer \(\rho_K = \rho_L = \rho\) ve \(L_K = L_L = L\) ise, direnç formülünden \(R_K = \rho \frac{L}{A_K}\) ve \(R_L = \rho \frac{L}{A_L}\) olur.
- \(R_L < R_K\) olduğundan, \(\rho \frac{L}{A_L} < \rho \frac{L}{A_K}\) yani \(\frac{1}{A_L} < \frac{1}{A_K}\) olmalıdır.
- Bu eşitsizlik \(A_L > A_K\) anlamına gelir. Kesit alanı (A) kalınlıkla doğru orantılı olduğundan, L'nin kalınlığı K'den daha fazladır. Bu ifade doğrudur.
- III. K ve L maddeleri aynı cins ve kalınlıkta ise L'nin uzunluğu daha fazladır.
- Eğer \(\rho_K = \rho_L = \rho\) ve \(A_K = A_L = A\) ise, direnç formülünden \(R_K = \rho \frac{L_K}{A}\) ve \(R_L = \rho \frac{L_L}{A}\) olur.
- \(R_L < R_K\) olduğundan, \(\rho \frac{L_L}{A} < \rho \frac{L_K}{A}\) yani \(L_L < L_K\) olmalıdır.
- Bu durumda L'nin uzunluğu K'den daha azdır, daha fazla değildir. Bu ifade yanlıştır.
Yapılan çıkarımlardan I ve II doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.