Elektrik devresinde suyun ısınması ve tel seçimi
Yayınlanma:
Bir maddenin öz direnci arttıkça iletkenliği azalır. Kerem, 8 cm uzunluğunda ve 0,5 mm çapındaki tungsten teli ve pil kullanarak oluşturmuş olduğu kıvrımlı teli içi su dolu kabın içine yerleştirmiş (Düzenek I) ve 30 dakika sonra ilk sıcaklığı $20^{\circ}C$ olan suyun son sıcaklığını $22^{\circ}C$ olarak ölçmüştür. Tablo I... Kerem devrenin direnci az olduğundan suyun yeteri kadar ısınmadığını fark etmiş ve yaptığı araştırma sonucunda yukarıdaki tabloya ulaşmıştır. Buna göre Kerem aşağıdaki uygulamalardan hangisini yaparsa eşit sürede suyun son sıcaklığını en yüksek değerde ölçebilir?
A) Tungsten tel yerine aynı uzunlukta magnezyum tel kullanırsa
B) Telin kesit alanını 1 mm olarak değiştirirse
C) Tungsten yerine 10 cm uzunluğunda yumuşak çelik tel kullanırsa
D) Tungsten yerine 1 mm kalınlığında bakır tel kullanırsa
Soruda görsel içerik var: İki devre düzeneği görseli vardır. Düzenek 1'de bir pil ve boşta bir direnç teli, Düzenek 2'de bir pil ve içinde bir direnç teli bulunan su dolu bir kap görülmektedir. Sağ tarafta 'Öz Direnç' ve 'Öz İletkenlik' değerlerini içeren bir tablo mevcuttur; bu tabloda Gümüş, Bakır, Altın, Magnezyum, Tungsten, Saf demir ve Yumuşak çelik maddeleri için değerler verilmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Gönül, bu elektrik devresi ve ısı iletimi sorusunu birlikte adım adım çözelim.
Elektrik ve Isı Enerjisi
Problemde Kerem, tungsten tel kullanarak suyun sıcaklığını yirmi dereceden yirmi iki dereceye çıkarmış. Ancak direncin az olması sebebiyle suyun yeterince ısınmadığını fark ediyor.
Suyun son sıcaklığını daha yüksek ölçmek için devredeki direnci artırmamız gerekir. Bir iletkenin direncini hesapladığımız formülü hatırlayalım.
Burada rho öz direnci, L telin boyunu ve A ise kesit alanını temsil eder. Direnci artırmak için ya öz direnci ve boyu artırmalıyız, ya da kesit alanını azaltmalıyız.
Şimdi seçenekleri teker teker inceleyerek hangisinin direnci en çok artıracağını bulalım. İlk durumda sekiz santimetre boyunda ve sıfır virgül beş milimetre çapında tungsten telimiz vardı.
Seçeneklerin Analizi
| Durum | Öz Direnç ($\rho$) | Boy (L) | Direnç Değişimi |
|---|---|---|---|
| İlk Durum (Tungsten) | 0,059 | 8 cm | Referans |
A seçeneğinde tungsten yerine magnezyum kullanılıyor. Tabloya baktığımızda magnezyumun öz direncinin sıfır virgül sıfır dört yüz otuz beş olduğunu görüyoruz. Bu değer tungstenden küçüktür, yani direnç azalır.
A) Magnezyum: $\rho \downarrow \Rightarrow R \downarrow$ (Uygun değil)
Çözümün devamı Solvi’de
6 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
