Sorunun Çözümü
Lambaların parlaklığı, üzerlerinden geçen akımın karesiyle veya üzerlerindeki gerilimin karesiyle doğru orantılıdır (\(P = I^2 R = V^2 / R\)). Tüm lambalar özdeş olduğundan dirençleri \(R\) aynıdır. Bu nedenle, parlaklıklarını karşılaştırmak için akımlarını veya gerilimlerini karşılaştırmamız yeterlidir.
- Şekil - I için analiz:
- Üretecin gerilimi \(V_1 = 2 \text{ V}\)'dir.
- L lambası, üretece doğrudan paralel bağlıdır. Bu nedenle L lambasının üzerindeki gerilim \(V_L = 2 \text{ V}\)'dir.
- L lambasının gücü (parlaklığı): \(P_L = V_L^2 / R = (2)^2 / R = 4/R\).
- K lambası ve yanındaki özdeş lamba birbirine seri bağlıdır. Bu seri bağlı kol da üretece paraleldir.
- Seri bağlı koldaki toplam direnç \(R_K + R_{diğer} = R + R = 2R\)'dir.
- Bu kolun üzerindeki gerilim de \(2 \text{ V}\)'dir.
- Seri koldan geçen akım \(I_{seri} = V_1 / (2R) = 2 / (2R) = 1/R\)'dir.
- K lambası bu seri kol üzerinde olduğu için, K lambasından geçen akım \(I_K = 1/R\)'dir.
- K lambasının gücü (parlaklığı): \(P_K = I_K^2 R = (1/R)^2 R = 1/R\).
- Şekil - II için analiz:
- Üretecin gerilimi \(V_2 = 3 \text{ V}\)'dir.
- M lambası ve yanındaki iki özdeş lamba birbirine seri bağlıdır.
- Devrenin toplam direnci \(R_M + R_{diğer1} + R_{diğer2} = R + R + R = 3R\)'dir.
- Devreden geçen toplam akım \(I_{toplam} = V_2 / (3R) = 3 / (3R) = 1/R\)'dir.
- M lambası bu seri devrede olduğu için, M lambasından geçen akım \(I_M = 1/R\)'dir.
- M lambasının gücü (parlaklığı): \(P_M = I_M^2 R = (1/R)^2 R = 1/R\).
- Parlaklıkların karşılaştırılması:
- \(P_L = 4/R\)
- \(P_K = 1/R\)
- \(P_M = 1/R\)
Bu değerlere göre, L lambasının parlaklığı en büyüktür. K ve M lambalarının parlaklıkları ise birbirine eşittir.
Dolayısıyla parlaklık ilişkisi \(L > K = M\) şeklindedir.
Cevap B seçeneğidir.