Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için, her bir devredeki eşdeğer gerilimi (EMF) ve direnci belirleyip Ohm Kanunu'nu ($I = V/R$) uygulayacağız. Tüm üreteçler özdeş olup iç dirençleri önemsizdir (EMF'leri $V$ olsun). Dirençler de özdeş olup $R$ değerindedir.
- 1. Devre ($i_1$ için):
- Devredeki $R$ direnci, üreteç düzenlemesiyle seri bağlıdır.
- Üreteç düzenlemesi: Bir üreteç ($V$) ile iki paralel bağlı üretecin eşdeğeri ($V$) seri bağlanmıştır.
- Tüm üreteçler aynı yönde akım sağlamaktadır (polariteleri birbirini destekler).
- Toplam eşdeğer gerilim ($V_{toplam,1}$) = $V + V = 2V$.
- Ohm Kanunu'na göre: $i_1 = \frac{V_{toplam,1}}{R} = \frac{2V}{R}$.
- 2. Devre ($i_2$ için):
- Devredeki $R$ direnci, üreteç düzenlemesiyle seri bağlıdır.
- Üreteç düzenlemesi: Üç üreteç seri bağlanmıştır. İlk ikisi aynı yönde ($V+V$), üçüncüsü ise ters yöndedir ($-V$).
- Toplam eşdeğer gerilim ($V_{toplam,2}$) = $V + V - V = V$.
- Ohm Kanunu'na göre: $i_2 = \frac{V_{toplam,2}}{R} = \frac{V}{R}$.
- 3. Devre ($i_3$ için):
- Devredeki $R$ direnci, üreteç düzenlemesiyle seri bağlıdır.
- Üreteç düzenlemesi: Bir üreteç ($V$) ile üç paralel bağlı üretecin eşdeğeri ($V$) birbirine paralel bağlanmıştır.
- Özdeş üreteçler paralel bağlandığında, eşdeğer gerilim tek bir üretecin gerilimine eşit olur. Bu durumda, bir $V$ gerilimli üreteç ile eşdeğeri $V$ olan üç paralel üreteç bloğu birbirine paralel bağlanmıştır. Bu paralel bağlantının eşdeğer gerilimi yine $V$ olur.
- Toplam eşdeğer gerilim ($V_{toplam,3}$) = $V$.
- Ohm Kanunu'na göre: $i_3 = \frac{V_{toplam,3}}{R} = \frac{V}{R}$.
Şimdi akımları karşılaştıralım:
- $i_1 = \frac{2V}{R}$
- $i_2 = \frac{V}{R}$
- $i_3 = \frac{V}{R}$
Bu durumda akımlar arasındaki ilişki:
$i_1 > i_2 = i_3$
Cevap D seçeneğidir.