İletkenlerin Direnci ve Isı Enerjisi
Yayınlanma:
2. Bir iletkenin direnci; iletkenin kesitine (kalınlığına) (S), uzunluğuna (L) ve cinsine bağlıdır. Bir iletkenin direnci arttıkça elektrik akımı bu iletkenin üzerinden geçerken daha fazla zorlanır. Bu zorlanmanın sonucunda elektrik enerjisi ısı ve ışığa dönüşebilir. Akım şiddeti ve akımın geçiş süresi de açığa çıkan ısı enerjisini değiştirir. Bir grup öğrencinin tasarladıkları ısıtıcılarda kullanacakları rezistans olarak adlandırılan dirençler ile ilgili aşağıdaki bilgiler veriliyor.
1. Grup: Kerem (L, S), Ülkü (L, 3S) (Özdeş devrelere aynı uzunlukta, aynı cins fakat farklı kalınlıkta dirençler yerleştiriyorlar.)
2. Grup: Salih (L, S), Aslı (2L, S) (Özdeş devrelere aynı kalınlıkta, aynı cins fakat farklı uzunlukta dirençler yerleştiriyorlar.)
3. Grup: İlay (L, S), Ali (L, S, Bakır) (Özdeş devrelere aynı uzunlukta ve kalınlıkta demir ve bakır dirençler yerleştiriyorlar. Demir direnci, bakırın direncinden büyüktür.)
Buna göre gruplardaki öğrencilerden hangilerinin ısıtıcıları eşit süre ve akım ile daha fazla ısı enerjisi üretir? (Demirin direnci, bakırın direncinden büyüktür.)
A) Kerem, Aslı, İlay
B) Ülkü, Salih, Ali
C) Kerem, Salih, İlay
D) Ülkü, Aslı, İlay
Soruda görsel içerik var: Görselde üç grup (1. Grup, 2. Grup, 3. Grup) altında iletkenlerin özelliklerini gösteren şemalar bulunmaktadır. 1. Grup: Kerem (uzunluk L, kesit S), Ülkü (uzunluk L, kesit 3S). 2. Grup: Salih (uzunluk L, kesit S), Aslı (uzunluk 2L, kesit S). 3. Grup: İlay (uzunluk L, kesit S), Ali (uzunluk L, kesit S, materyal Bakır). Şemalar, öğrencilerin kullandığı direnç tellerinin fiziksel özelliklerini (uzunluk ve kesit alanı) karşılaştırmalı olarak gösterir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Selcan, gel bu güzel fizik sorusunu birlikte adım adım çözelim.
Elektriksel Isı Enerjisi ve Direnç
Sorumuzda iletkenlerin direncinin boyuna, kesit alanına ve cinsine bağlı olduğu belirtilmiş. Ayrıca eşit süre ve eşit akım altında en fazla ısı enerjisi üreten ısıtıcıları bulmamız isteniyor.
Temel Bilgiler
Soruda akım şiddeti ve sürenin eşit olduğu verildiği için, açığa çıkan ısı enerjisi doğrudan iletkenin direnciyle doğru orantılıdır. Yani direnci büyük olan daha fazla ısı üretecektir.
Şimdi her bir gruptaki öğrencilerin dirençlerini karşılaştırarak daha fazla ısı üretenleri belirleyelim. Birinci grupla başlayalım.
1. Grup Karşılaştırması
| Öğrenci | Uzunluk (L) | Kesit Alanı (S) | Direnç Formülü |
|---|---|---|---|
| Kerem | $L$ | $S$ | $R_{\text{Kerem}} \propto \frac{L}{S}$ |
| Ülkü | $L$ | $3S$ | $R_{\text{Ülkü}} \propto \frac{L}{3S}$ |
Görüldüğü gibi Kerem'in direnç telinin kesit alanı daha küçük olduğundan direnci Ülkü'nün direncinden daha büyüktür. Bu yüzden birinci gruptan Kerem'i seçiyoruz.
Şimdi ikinci gruptaki Salih ve Aslı'nın dirençlerini karşılaştıralım.
2. Grup Karşılaştırması
| Öğrenci | Uzunluk (L) | Kesit Alanı (S) | Direnç Formülü |
|---|---|---|---|
| Salih | $L$ | $S$ | $R_{\text{Salih}} \propto \frac{L}{S}$ |
| Aslı | $2L$ | $S$ | $R_{\text{Aslı}} \propto \frac{2L}{S}$ |
Çözümün devamı Solvi’de
5 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
