10. sınıf Elektrik ve Manyetizma Test 16

Soru 4 / 8
Sorunun Çözümü

Devredeki tüm lambalar özdeş olduğundan, her birinin direncini \(R\) olarak kabul edelim. Üretecin iç direnci önemsiz olduğu için gerilimi sabittir, \(V\) diyelim. Bir lambanın parlaklığı, üzerinden geçen akımın karesiyle (\(P = I^2 R\)) veya üzerindeki gerilimin karesiyle (\(P = V_{lamba}^2 / R\)) doğru orantılıdır.

  • X anahtarı açıkken devrenin analizi:
    • X anahtarı açık olduğunda, N lambası üzerinden akım geçmez ve devre dışı kalır.
    • Devre, K lambası ile seri bağlı olan L ve M lambalarının seri kombinasyonundan oluşur.
    • L ve M lambalarının seri eşdeğer direnci: \(R_{LM} = R + R = 2R\).
    • Devrenin toplam eşdeğer direnci: \(R_{eq,açık} = R_K + R_{LM} = R + 2R = 3R\).
    • Devreden geçen toplam akım: \(I_{toplam,açık} = V / (3R)\).
    • Bu durumda, K, L ve M lambalarından geçen akımlar eşittir: \(I_K = I_L = I_M = V / (3R)\).
    • Yargı II değerlendirmesi: "X anahtarı açıkken K, L, ve M lambaları aynı parlaklıkta yanar." Akımları eşit olduğu için parlaklıkları da aynıdır. Bu yargı DOĞRUDUR.
  • X anahtarı kapalıyken devrenin analizi:
    • X anahtarı kapalı olduğunda, K lambası, L ve M lambalarının seri kombinasyonu ile N lambasının paralel kombinasyonuna seri bağlıdır.
    • L ve M lambalarının seri eşdeğer direnci: \(R_{LM} = R + R = 2R\).
    • N lambasının direnci: \(R_N = R\).
    • L-M seri kombinasyonu ile N lambasının paralel eşdeğer direnci: \(R_{paralel} = (R_{LM} \times R_N) / (R_{LM} + R_N) = (2R \times R) / (2R + R) = 2R^2 / (3R) = 2R/3\).
    • Devrenin toplam eşdeğer direnci: \(R_{eq,kapalı} = R_K + R_{paralel} = R + 2R/3 = 5R/3\).
    • Devreden geçen toplam akım: \(I_{toplam,kapalı} = V / (5R/3) = 3V / (5R)\).
  • Yargı I'in değerlendirilmesi: "X anahtarı kapatılırsa K lambasının parlaklığı artar."
    • X açıkken K'den geçen akım: \(I_{K,açık} = V / (3R)\).
    • X kapalıyken K'den geçen akım: \(I_{K,kapalı} = 3V / (5R)\).
    • \(1/3 = 5/15\) ve \(3/5 = 9/15\) olduğundan, \(I_{K,kapalı} > I_{K,açık}\).
    • K lambasından geçen akım arttığı için parlaklığı artar. Bu yargı DOĞRUDUR.
  • Yargı III'ün değerlendirilmesi: "X anahtarı kapatılırsa L lambasının parlaklığı artar."
    • X açıkken L'den geçen akım: \(I_{L,açık} = V / (3R)\).
    • X kapalıyken L'den geçen akımı bulalım:
      • Paralel kollardaki gerilim: \(V_{paralel} = I_{toplam,kapalı} \times R_{paralel} = (3V / (5R)) \times (2R/3) = 2V/5\).
      • L-M kolundan geçen akım: \(I_{LM} = V_{paralel} / R_{LM} = (2V/5) / (2R) = V / (5R)\).
      • L lambası bu kolda olduğu için \(I_{L,kapalı} = V / (5R)\).
    • \(1/3 > 1/5\) olduğundan, \(I_{L,açık} > I_{L,kapalı}\).
    • L lambasından geçen akım azaldığı için parlaklığı azalır. Bu yargı YANLIŞTIR.

Sonuç olarak, Yargı I ve Yargı II doğrudur.

Cevap C seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş