Bir deneyde belirli bir değişkenin etkisini araştırmak için, o değişken dışındaki tüm diğer faktörlerin sabit tutulması gerekir. Bu, kontrollü deney prensibidir.
- Araştırılmak istenen etki: İletkenin kesit alanının elektriksel dirence etkisi.
- İlk devredeki iletken: Gümüş tel, uzunluğu L, kesit alanı 2S.
Elektriksel direnç formülü $R = \rho \frac{L}{A}$ şeklindedir. Burada:
- $\rho$: Malzemenin özdirenci (malzeme türüne bağlı)
- $L$: İletkenin uzunluğu
- $A$: İletkenin kesit alanı
Kesit alanının (A) dirence etkisini araştırmak için, özdirenç ($\rho$) ve uzunluk ($L$) sabit tutulmalıdır. Yani, ikinci devredeki telin malzemesi ve uzunluğu ilk tel ile aynı olmalı, sadece kesit alanı farklı olmalıdır.
İlk telin özellikleri:
- Malzeme: Gümüş
- Uzunluk: L
- Kesit Alanı: 2S
İkinci telin özellikleri (kesit alanının etkisini gözlemlemek için):
- Malzeme: Gümüş (sabit tutulmalı)
- Uzunluk: L (sabit tutulmalı)
- Kesit Alanı: 2S'den farklı bir değer (değiştirilmeli)
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Demir, L, S: Malzeme (Demir yerine Gümüş olmalı) ve kesit alanı farklı. İki değişken değiştiği için uygun değil.
- B) Gümüş, L, 2S: Malzeme, uzunluk ve kesit alanı aynı. Kesit alanı değişmediği için etkisini gözlemleyemeyiz.
- C) Gümüş, L, S: Malzeme (Gümüş) ve uzunluk (L) aynı. Kesit alanı (S, 2S'den farklı) değişmiş. Bu seçenek, kesit alanının etkisini araştırmak için gerekli koşulları sağlar.
- D) Gümüş, 2L, S: Uzunluk (2L yerine L olmalı) ve kesit alanı farklı. İki değişken değiştiği için uygun değil.
Bu nedenle, kesit alanının dirence etkisini gözlemlemek için ikinci devrede Gümüş malzemeden, L uzunluğunda ve S kesit alanına sahip bir tel kullanılmalıdır.
Cevap C seçeneğidir.