Ampulün en parlak ışığı vermesi için devreden geçen akımın en yüksek olması gerekir. Ohm Kanunu'na göre (\(I = V/R\)), devreden geçen akımın en yüksek olması için devrenin toplam direncinin en düşük olması gerekmektedir.
Devrenin toplam direnci, ampulün direnci ile iletken telin direncinin toplamıdır. Ampulün direnci sabit olduğuna göre, toplam direnci en aza indirmek için iletken telin direncini en aza indirmemiz gerekir.
Bir telin direnci (\(R\)) şu formülle hesaplanır:
\[R = \rho \frac{L}{A}\]
- \(\rho\): Telin özdirenci (malzemeye bağlı, bakır için sabit)
- \(L\): Telin boyu
- \(A\): Telin kesit alanı
Bu formüle göre, telin direncini en aza indirmek için:
- Telin boyu (\(L\)) en kısa olmalıdır.
- Telin kesit alanı (\(A\)) en geniş olmalıdır.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Boy = 40 cm, Kesit alanı = 4 cm²
- B) Boy = 40 cm, Kesit alanı = 8 cm²
- C) Boy = 80 cm, Kesit alanı = 4 cm²
- D) Boy = 80 cm, Kesit alanı = 8 cm²
En kısa boy 40 cm'dir (A ve B seçenekleri). Bu seçenekler arasında en geniş kesit alanı ise 8 cm²'dir (B seçeneği).
Dolayısıyla, telin boyu 40 cm ve kesit alanı 8 cm² olduğunda telin direnci en düşük olacak, bu da devreden geçen akımı en yüksek seviyeye çıkararak ampulün en parlak ışığı vermesini sağlayacaktır.
Cevap B seçeneğidir.