Merhaba sevgili öğrencim! Ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün seninle laboratuvar önlüklerimizi giymiş gibi hissedelim ve “Ampulün Parlaklığını Değiştirelim” etkinliğindeki sonuçları birlikte analiz edelim. Bu konu, elektriğin iletken maddeler üzerinden nasıl geçtiğini anlamamız için çok önemlidir.
Görseldeki deneyde üç farklı durumu test etmemiz istenmiş. Gel, bu durumları tek tek inceleyip “Sonuca Varalım” kısmındaki soruları cevaplayalım. Hazırsan başlıyoruz!
Soru 1: İletkenin boyunun değişmesi devredeki ampulün parlaklığını nasıl etkiledi?
Bu soruyu cevaplamak için deneyin şu aşamasını hatırlayalım: “Dik kesit alanları (kalınlıkları) aynı, uzunlukları farklı olan bakır telleri sırasıyla yerleştirerek…”
Burada elimizde biri kısa, diğeri uzun iki tel var. Elektrik akımını bir koşucuya, teli de koşucunun koştuğu bir yola benzetebiliriz.
- Adım 1: Kısa teli devreye bağladığımızda, elektriğin geçeceği yol kısadır. Elektrik zorlanmadan geçer. Bu durumda direnç azdır. Direnç az olduğu için ampul parlak yanar.
- Adım 2: Uzun teli devreye bağladığımızda, elektriğin geçmesi gereken yol uzamıştır. Yol uzadıkça elektrik akımı daha fazla zorlukla karşılaşır. Yani telin boyu arttıkça direnç artar.
- Adım 3: Direnç arttığı için ampule ulaşan enerji azalır ve ampulün parlaklığı azalır.
Sonuç: İletken telin boyu uzadıkça ampulün parlaklığı azalır. İletken telin boyu kısaldıkça ampulün parlaklığı artar. Yani telin boyu ile parlaklık ters orantılıdır.
Soru 2: İletkenin dik kesit alanının değişmesi devredeki ampulün parlaklığını nasıl etkiledi?
Şimdi deneyin ikinci aşamasına bakalım: “Uzunlukları aynı, dik kesit alanları farklı olan bakır telleri…” Burada “dik kesit alanı” demek, telin kalınlığı demektir. Elimizde ince ve kalın teller var.
Bunu da bir su borusu gibi düşünelim. Geniş bir borudan su daha rahat akar, değil mi?
- Adım 1: İnce teli devreye bağladığımızda, yol dardır. Elektrik yükleri geçerken sıkışır ve zorlanır. Yani ince telin direnci fazladır. Bu yüzden ampul daha sönük yanar.
- Adım 2: Kalın teli devreye bağladığımızda, yol geniştir (dik kesit alanı büyüktür). Elektrik yükleri buradan “Oh be, yol ne kadar geniş!” diyerek rahatça geçer. Yani tel kalınlaştıkça direnç azalır.
- Adım 3: Direnç azaldığı için akım daha güçlü akar ve ampul daha parlak yanar.
Sonuç: İletken telin dik kesit alanı (kalınlığı) arttıkça ampulün parlaklığı artar. Tel inceldikçe parlaklık azalır. Yani telin kalınlığı ile parlaklık doğru orantılıdır.
Soru 3: İletkenlerin cinsinin değişmesi devredeki ampulün parlaklığını nasıl etkiledi?
Son aşamada ise şunu yaptık: “Uzunlukları ve dik kesit alanları aynı olan bakır ve alüminyum telleri…” Burada her şey aynı, sadece maddenin cinsi farklı.
Her maddenin elektriği iletme yeteneği farklıdır. Bazı maddeler elektriği çok sever ve hemen geçirir, bazıları ise biraz nazlıdır.
- Adım 1: Bakır teli bağladığımızda ampulün parlak yandığını görürüz. Çünkü bakır, elektriği çok iyi ileten bir metaldir. Bakırın direnci küçüktür.
- Adım 2: Alüminyum teli bağladığımızda ampulün bakıra göre biraz daha sönük yandığını gözlemleriz. Çünkü alüminyum da iletkendir ama bakır kadar “süper” bir iletken değildir. Alüminyumun elektriğe karşı gösterdiği zorluk (direnç), bakırdan daha fazladır.
Sonuç: İletkenin cinsi değiştikçe, maddenin elektriksel direnci değiştiği için ampulün parlaklığı da değişir. Bu deneyde bakır tel kullanıldığında ampul, alüminyum tele göre daha parlak yanar.
Unutma: Bir elektrik devresinde ampulün parlak yanmasını istiyorsan; kısa, kalın ve iyi iletken (gümüş veya bakır gibi) bir tel tercih etmelisin!