Sorunun Çözümü
Adım 1: X anahtarı açıkken devrenin analizi
- Devreye baktığımızda, K ve L lambaları birbirine paralel bağlıdır. Bu paralel kol, M lambasına seri bağlıdır.
- Her bir lambanın direncini \(R\) olarak kabul edelim.
- K ve L lambalarının eşdeğer direnci: \(R_{KL} = \frac{R \cdot R}{R + R} = \frac{R^2}{2R} = \frac{R}{2}\).
- Devrenin toplam eşdeğer direnci (X açıkken): \(R_{toplam, açık} = R_{KL} + R_M = \frac{R}{2} + R = \frac{3R}{2}\).
- Üretecin gerilimi \(V\) ise, üreteçten çekilen toplam akım: \(I_{toplam, açık} = \frac{V}{R_{toplam, açık}} = \frac{V}{3R/2} = \frac{2V}{3R}\).
- M lambasından geçen akım: \(I_M = I_{toplam, açık} = \frac{2V}{3R}\).
- K ve L lambaları özdeş ve paralel olduğu için akım eşit paylaşılır: \(I_K = I_L = \frac{I_{toplam, açık}}{2} = \frac{2V/3R}{2} = \frac{V}{3R}\).
Adım 2: X anahtarı kapatıldığında devrenin analizi
- X anahtarı kapatıldığında, X anahtarı L lambasına paralel hale gelir. Anahtarın direnci ihmal edildiği için, X anahtarı L lambasını kısa devre yapar.
- Kısa devre olan L lambasından akım geçmez ve L lambası söner. (Yargı I doğrudur)
- Devre artık sadece K ve M lambalarının seri bağlanmasından oluşur.
- Devrenin toplam eşdeğer direnci (X kapalıyken): \(R_{toplam, kapalı} = R_K + R_M = R + R = 2R\).
- Üreteçten çekilen toplam akım: \(I_{toplam, kapalı} = \frac{V}{R_{toplam, kapalı}} = \frac{V}{2R}\).
- M lambasından geçen akım: \(I'_M = I_{toplam, kapalı} = \frac{V}{2R}\).
- K lambasından geçen akım: \(I'_K = I_{toplam, kapalı} = \frac{V}{2R}\).
Adım 3: Yargıların değerlendirilmesi
- I. L lambası söner.
- X anahtarı kapatıldığında L lambası kısa devre olduğu için akım geçmez ve söner. (Doğru)
- II. M lambasının parlaklığı artar.
- Başlangıçta M'den geçen akım \(I_M = \frac{2V}{3R}\) idi. X kapatılınca \(I'_M = \frac{V}{2R}\) oldu.
- Karşılaştırma yaparsak: \(\frac{2V}{3R} = \frac{4V}{6R}\) ve \(\frac{V}{2R} = \frac{3V}{6R}\). Görüldüğü gibi \(I'_M < I_M\)'dir.
- Akım azaldığı için M lambasının parlaklığı azalır. (Yanlış)
- III. K lambasının parlaklığı azalır.
- Başlangıçta K'den geçen akım \(I_K = \frac{V}{3R}\) idi. X kapatılınca \(I'_K = \frac{V}{2R}\) oldu.
- Karşılaştırma yaparsak: \(\frac{V}{2R} > \frac{V}{3R}\)'dir.
- Akım arttığı için K lambasının parlaklığı artar. (Yanlış)
Bu durumda sadece I. yargı doğrudur.
Cevap A seçeneğidir.