Devrelerdeki potansiyel farkları ve akımları Kirchhoff'un Gerilimler Kanunu (KVL) kullanarak analiz edelim.
- Şekil - I için KVL Uygulaması:
- Şekil - II için KVL Uygulaması:
- Oranı Bulma:
Devredeki akım \(2i\) yönünde (saat yönünde) ilerlerken, potansiyel değişimlerini toplarsak:
\(V_1\) üreteci akım yönünde potansiyeli artırır (+V_1).
\(V_2\) üreteci akım yönünde potansiyeli azaltır (-V_2).
\(R\) direnci üzerinde akım yönünde potansiyel düşüşü olur (Ohm Kanunu'na göre \(- (2i)R\)).
Bu durumda, kapalı çevrimdeki toplam potansiyel değişimi sıfır olmalıdır:
\(V_1 - V_2 - (2i)R = 0\)
\(V_1 - V_2 = 2iR\) (Denklem 1)
Devredeki akım \(i\) yönünde (saat yönünde) ilerlerken, potansiyel değişimlerini toplarsak:
Sol taraftaki \(V_2\) üreteci akım yönünde potansiyeli artırır (+V_2).
Sağ taraftaki \(V_2\) üreteci de akım yönünde potansiyeli artırır (+V_2).
\(2R\) direnci üzerinde akım yönünde potansiyel düşüşü olur (Ohm Kanunu'na göre \(- i(2R)\)).
Bu durumda, kapalı çevrimdeki toplam potansiyel değişimi sıfır olmalıdır:
\(V_2 + V_2 - i(2R) = 0\)
\(2V_2 = 2iR\) (Denklem 2)
Denklem 2'den \(iR\) ifadesini çekelim:
\(V_2 = iR\)
Bu ifadeyi Denklem 1'de yerine koyalım:
\(V_1 - V_2 = 2(iR)\)
\(V_1 - V_2 = 2V_2\)
\(V_1 = 2V_2 + V_2\)
\(V_1 = 3V_2\)
Şimdi istenen oranı hesaplayalım:
\(\frac{V_1}{V_2} = \frac{3V_2}{V_2} = 3\)
Cevap E seçeneğidir.