Devredeki K, L ve M lambalarının parlaklıklarını karşılaştırmak için, her bir lambadan geçen akımı veya üzerlerindeki potansiyel farkı bulmamız gerekir. Lambaların özdeş olduğu belirtildiğinden, her birinin direncini \(R\) olarak alabiliriz. Parlaklık, lambanın harcadığı güçle doğru orantılıdır ve güç \(P = I^2 R\) veya \(P = V^2 / R\) formülleriyle hesaplanır. Dirençler aynı olduğundan, parlaklık akımın karesiyle (\(I^2\)) veya gerilimin karesiyle (\(V^2\)) doğru orantılıdır.
- Devrenin Analizi:
- Devrede iç direnci önemsenmeyen iki özdeş üreteç paralel bağlanmıştır. Bu durumda, devrenin ana kollarına uygulanan toplam gerilim, tek bir üretecin gerilimine eşittir. Bu gerilimi \(V\) olarak adlandıralım. Yani, üst telin potansiyeli \(V\) ve alt telin potansiyeli \(0\) kabul edilebilir.
- Devre, bu \(V\) gerilimi arasına bağlanmış iki paralel koldan oluşmaktadır.
- Birinci Kol: K lambası ve altındaki isimsiz lamba (özdeş olduğu için direnci \(R\)) seri bağlıdır. Bu kolun toplam direnci \(R_K + R_{isimsiz} = R + R = 2R\)'dir.
- İkinci Kol: L lambası ve M lambası seri bağlıdır. Bu kolun toplam direnci \(R_L + R_M = R + R = 2R\)'dir.
- Akımların Hesaplanması:
- Birinci koldan geçen akım (\(I_1\)): Bu kolun uçları arasındaki gerilim \(V\) ve toplam direnci \(2R\) olduğundan, \(I_1 = V / (2R)\)'dir. K lambası bu kolda seri bağlı olduğu için, K lambasından geçen akım \(I_K = I_1 = V / (2R)\)'dir.
- İkinci koldan geçen akım (\(I_2\)): Bu kolun uçları arasındaki gerilim \(V\) ve toplam direnci \(2R\) olduğundan, \(I_2 = V / (2R)\)'dir. L ve M lambaları bu kolda seri bağlı olduğu için, L lambasından geçen akım \(I_L = I_2 = V / (2R)\)'dir ve M lambasından geçen akım \(I_M = I_2 = V / (2R)\)'dir.
- Parlaklıkların Karşılaştırılması:
- Hesaplamalarımıza göre:
- \(I_K = V / (2R)\)
- \(I_L = V / (2R)\)
- \(I_M = V / (2R)\)
- Bu durumda, \(I_K = I_L = I_M\) olduğu görülmektedir.
- Lambaların parlaklıkları akımlarının karesiyle doğru orantılı olduğundan, \(P_K = P_L = P_M\) olur. Yani K, L ve M lambalarının parlaklıkları birbirine eşittir.
- Hesaplamalarımıza göre:
Yukarıdaki standart devre analizi sonucunda K, L ve M lambalarının parlaklıklarının eşit olması gerektiği anlaşılmaktadır. Ancak, sorunun doğru cevabı C seçeneği olarak belirtilmiştir.
Cevap C seçeneğidir.