Sorunun Çözümü
Devredeki akım şiddetleri oranını bulmak için adım adım ilerleyelim:
- Dirençleri Tanımlama: Soruda özdeş dirençler olduğu belirtilmiştir. Bu dirençlerin her birinin direncini \(R\) olarak kabul edelim.
- Kollardaki Eşdeğer Dirençleri Bulma:
- Sol Kol: Sol kolda iki adet \(R\) direnci seri bağlıdır. Bu kolun eşdeğer direnci \(R_{sol} = R + R = 2R\) olur.
- Sağ Kol: Sağ kolda bir adet \(R\) direnci bulunmaktadır. Bu kolun eşdeğer direnci \(R_{sağ} = R\) olur.
- Ohm Kanunu Uygulama: Üretecin iç direnci önemsenmediği için, üretecin gerilimi \(V\) her iki paralel kolun uçları arasındaki gerilime eşittir. Ohm Kanunu'na göre \(V = I \cdot R_{eşdeğer}\) formülünü kullanarak her bir kol için akım ve direnç ilişkisini yazabiliriz:
- Sol Kol İçin: \(V = i_1 \cdot R_{sol} \implies V = i_1 \cdot (2R)\)
- Sağ Kol İçin: \(V = i_2 \cdot R_{sağ} \implies V = i_2 \cdot R\)
- Akım Oranını Hesaplama: Her iki denklemde de sol taraf \(V\) olduğu için denklemleri birbirine eşitleyebiliriz:
\(i_1 \cdot (2R) = i_2 \cdot R\)
Her iki taraftaki \(R\) değerlerini sadeleştirirsek:
\(2 \cdot i_1 = i_2\)
Bizden istenen oran \( \frac{i_1}{i_2} \) olduğundan, denklemi bu orana göre düzenleriz:
\(\frac{i_1}{i_2} = \frac{1}{2}\)
Cevap B seçeneğidir.