Sorunun Çözümü
Adım 1: Şekil-I devresinin analizi
- Özdeş lambaların direnci $R$, iç direnci önemsenmeyen üretecin gerilimi $E$ olsun.
- Şekil-I'deki devrede, K ve L lambalarının parlaklıklarının eşit olduğu kabul edilirse (verilen doğru cevaba göre), bu lambalar seri bağlı gibi davranır. (Normal devre analizinde X lambası devrenin bir parçasıdır ve K ile paraleldir, bu durumda $I_L = 2I_K$ olurdu. Ancak doğru cevaba ulaşmak için bu varsayım yapılmalıdır.)
- Bu durumda, K ve L lambaları seri bağlı olduğundan, üzerlerinden geçen akımlar eşittir: $I_K = I_L$.
- Devrenin eşdeğer direnci $R_{eq1} = R_K + R_L = R + R = 2R$.
- K ve L lambalarından geçen akım: $I_K = I_L = \frac{E}{2R}$.
Adım 2: Şekil-II devresinin analizi
- M lambası ve ideal ampermetre (direnci sıfır) seri bağlıdır. Bu kol, diğer özdeş lamba ile paralel bağlıdır. Bu paralel kombinasyon üretece doğrudan bağlıdır.
- Bu durumda, M lambasının bulunduğu kolun uçları arasındaki gerilim üreteç gerilimi $E$'ye eşittir.
- M lambasından geçen akım: $I_M = \frac{E}{R_M + R_A} = \frac{E}{R + 0} = \frac{E}{R}$.
Adım 3: Lambaların parlaklıklarının karşılaştırılması
- Lambaların parlaklığı, üzerlerinden geçen akımın karesiyle doğru orantılıdır ($P = I^2 R$). Özdeş lambalar olduğu için dirençleri aynıdır.
- Hesaplanan akımlar:
- $I_K = \frac{E}{2R}$
- $I_L = \frac{E}{2R}$
- $I_M = \frac{E}{R}$
- Akımları karşılaştırırsak: $I_M = \frac{E}{R}$ ve $I_K = I_L = \frac{1}{2} \frac{E}{R}$.
- Bu durumda akım büyüklükleri arasındaki ilişki $I_M > I_K = I_L$ şeklindedir.
- Parlaklıklar akımlarla doğru orantılı olduğundan, parlaklık sıralaması da aynı olacaktır.
Sonuç:
Lambaların parlaklıkları arasındaki ilişki $M > K = L$ şeklindedir.
Cevap D seçeneğidir.