Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için devredeki reostanın çalışma prensibini ve ampulün parlaklığının nelere bağlı olduğunu anlamamız gerekmektedir.
- Ampulün Parlaklığı: Bir ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akımın büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Akım ne kadar büyükse, ampul o kadar parlak yanar. Ohm Kanunu'na göre \(I = V/R_{toplam}\) formülü geçerlidir. Burada \(V\) pilin gerilimi, \(R_{toplam}\) ise devrenin toplam direncidir. Ampulün parlaklığı ayrıca \(P = I^2 R_{ampul}\) formülüyle de ifade edilebilir.
- Reostanın Çalışması: Reosta, devredeki direnci değiştirmek için kullanılan bir elemandır. Şekildeki reostada akım, sol uçtan girip sürgüye kadar olan direnç telinden geçerek sürgüden çıkar.
- 1 yönünde hareket (sola): Sürgü sola doğru hareket ettirildiğinde, akımın geçtiği direnç telinin uzunluğu artar. Direnç telinin uzunluğu arttıkça, reostanın devreye kattığı direnç artar.
- 2 yönünde hareket (sağa): Sürgü sağa doğru hareket ettirildiğinde, akımın geçtiği direnç telinin uzunluğu azalır. Direnç telinin uzunluğu azaldıkça, reostanın devreye kattığı direnç azalır.
Şimdi verilen ifadeleri inceleyelim:
- Ampul en az parlak yandığında sürgü 1 yönünde hareket etmiştir.
- Ampulün en az parlak yanması, devreden geçen akımın en küçük olduğu anlamına gelir.
- Akımın en küçük olması için devrenin toplam direncinin (\(R_{toplam}\)) en büyük olması gerekir.
- Reostanın direncinin en büyük olması için sürgünün 1 yönünde (sola) hareket ederek direnç telinin uzunluğunu artırması gerekir.
- Bu ifade doğrudur.
- Ampul en parlak yandığında sürgü 2 yönünde hareket ermiştir.
- Ampulün en parlak yanması, devreden geçen akımın en büyük olduğu anlamına gelir.
- Akımın en büyük olması için devrenin toplam direncinin (\(R_{toplam}\)) en küçük olması gerekir.
- Reostanın direncinin en küçük olması için sürgünün 2 yönünde (sağa) hareket ederek direnç telinin uzunluğunu azaltması gerekir.
- Bu ifade doğrudur.
- Sürgü direnç büyüklüğünü her iki yönde artırmıştır.
- Yukarıdaki analizde belirtildiği gibi, sürgü 1 yönünde hareket ettiğinde direnç artar, ancak 2 yönünde hareket ettiğinde direnç azalır.
- Dolayısıyla, sürgü direnci her iki yönde de artırmaz.
- Bu ifade yanlıştır.
Sonuç olarak, I ve II numaralı ifadeler doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.