4. Bir öğrenci yandaki görselde şeması verilen elektrik devresini kuruyor. Ardından test uçlarına K, L, M ve N maddelerini temas ettiriyor. Bu esnada öğrencinin ampul ile ilgili gözlemleri aşağıdaki gibidir.
Buna göre maddelerin elektrik enerjisinin iletimine göre sınıflandırılması aşağıdakilerin hangisinde verilmiştir?
Çözüm:
Merhaba sevgili öğrencim, bu soruda maddelerin elektriği iletip iletmediğini, yani iletken mi yoksa yalıtkan mı olduğunu belirlememiz gerekiyor. Gel seninle tabloyu adım adım inceleyelim.
- Bir elektrik devresinde test uçlarına bir madde koyduğumuzda ampul yanıyorsa, bu madde elektriği geçiriyor demektir. Yani bu madde iletkendir.
- Eğer ampul yanmıyorsa, madde elektriği geçirmiyor demektir. Yani bu madde yalıtkandır.
Şimdi tablodaki maddelere bakalım:
Adım 1: K maddesi temas ettirildiğinde ampul yanmış. Demek ki K iletkendir.
Adım 2: L maddesi temas ettirildiğinde ampul yanmamış. Demek ki L yalıtkandır.
Adım 3: M maddesi temas ettirildiğinde ampul yanmış. Demek ki M iletkendir.
Adım 4: N maddesi temas ettirildiğinde ampul yanmamış. Demek ki N yalıtkandır.
Bu durumda gruplandırmamız şöyle olmalı:
- İletkenler: K ve M
- Yalıtkanlar: L ve N
Şimdi şıklara bakalım:
A) İletken: K – M, Yalıtkan: L – N (Bizim bulduğumuz sonuçla birebir uyuşuyor!)
B) İletken: K – L (Yanlış, L yalıtkandı)
C) İletken: L – N (Yanlış, ikisi de yalıtkan)
D) İletken: L – M (Yanlış, L yalıtkandı)
Cevap: A
5. 1 m uzunluğundaki iletken telin üzerinde sırasıyla aşağıdaki uygulamalar yapılıyor.
1. İletken telin uzunluğu yarıya indiriliyor.
2. İletken tel inceltiliyor.
Bu iki uygulama sonucunda telin elektriksel direncinin değişimiyle ilgili aşağıdaki grafiklerden hangisi doğru olur?
Çözüm:
Bu soruda elektriksel direncin nelere bağlı olduğunu hatırlamamız gerekiyor. Bir telin direnci;
- Telin uzunluğu ile doğru orantılıdır. (Tel uzarsa direnç artar, kısalırsa direnç azalır.)
- Telin kalınlığı (kesit alanı) ile ters orantılıdır. (Tel kalınlaşırsa direnç azalır, incelirse direnç artar.)
Şimdi yapılan işlemleri sırasıyla grafiğe dökelim:
Adım 1 (1. İşlem): “İletken telin uzunluğu yarıya indiriliyor.”
Telin boyu kısaldığı için elektriğin geçmesi kolaylaşır. Yani direnç azalır. Bu yüzden grafiğimizin ilk bölümünde çizgi aşağıya doğru inmelidir.
Adım 2 (2. İşlem): “İletken tel inceltiliyor.”
Tel inceldiğinde elektriğin geçmesi zorlaşır (dar bir koridordan geçmek gibi düşünebilirsin). Bu yüzden tel inceldiğinde direnç artar. Grafiğimizin ikinci bölümünde çizgi yukarıya doğru çıkmalıdır.
Sonuç olarak: Grafiğimiz önce aşağı inecek (azalacak), sonra yukarı çıkacak (artacak).
Şimdi şıkları inceleyelim:
A) Grafik önce yukarı çıkmış (artmış), sonra aşağı inmiş. (Yanlış)
B) Grafik önce düz gitmiş (sabit), sonra aşağı inmiş. (Yanlış)
C) Grafik önce aşağı inmiş (azalmış), sonra tekrar aşağı inmeye devam etmiş. (Yanlış, ikinci işlemde artmalıydı.)
D) Grafik önce aşağı inmiş (direnç azalmış), sonra yukarı çıkmış (direnç artmış). (Aradığımız grafik tam olarak bu!)
Cevap: D