Sorunun Çözümü
Bir elektrik devresinde ampul parlaklığı, ampul üzerinden geçen akım veya ampulün uçları arasındaki potansiyel farkı ile doğrudan ilişkilidir. Özdeş ampuller için direnç (R) sabittir.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Pil Sayısı: Değişmiyor. Ampul Sayısı: Artıyor. Ampul Parlaklığı: Artıyor.
- Eğer pil sayısı sabitken ampul sayısı artırılırsa (seri bağlı ampuller varsayımıyla), devrenin toplam direnci artar. Ohm Kanunu'na göre (\(I = V/R_{toplam}\)), akım azalır ve dolayısıyla ampul parlaklığı azalır. Bu durum, "Ampul Parlaklığı: Artıyor" ifadesiyle çelişir.
- B) Pil Sayısı: Artıyor. Ampul Sayısı: Azalıyor. Ampul Parlaklığı: Değişmiyor.
- Pil sayısı artırılırsa (seri bağlı piller varsayımıyla), devrenin toplam gerilimi (V) artar. Ampul sayısı azaltılırsa (seri bağlı ampuller varsayımıyla), devrenin toplam direnci (R) azalır. Bu durumda akım (\(I = V/R\)) büyük ölçüde artar ve ampul parlaklığı da artar. Bu durum, "Ampul Parlaklığı: Değişmiyor" ifadesiyle çelişir.
- C) Pil Sayısı: Azalıyor. Ampul Sayısı: Değişmiyor. Ampul Parlaklığı: Artıyor.
- Pil sayısı azaltılırsa (gerilim azalır) ve ampul sayısı değişmiyorsa (direnç sabit kalır), devreden geçen akım azalır (\(I = V/R\)). Bu da ampul parlaklığının azalmasına neden olur. Bu durum, "Ampul Parlaklığı: Artıyor" ifadesiyle çelişir.
- D) Pil Sayısı: Artıyor. Ampul Sayısı: Artıyor. Ampul Parlaklığı: Değişmiyor.
- Bu durum, hem pillerin hem de ampullerin seri bağlandığı bir devrede gözlemlenebilir.
- Örneğin, başlangıçta devrede 1 pil (gerilim V) ve 1 ampul (direnç R) olsun. Devreden geçen akım \(I = V/R\) olur.
- Eğer pil sayısı artırılırsa (örneğin 2 pil seri bağlanırsa, toplam gerilim 2V olur) ve ampul sayısı da aynı oranda artırılırsa (örneğin 2 ampul seri bağlanırsa, toplam direnç 2R olur), devreden geçen yeni akım \(I' = (2V) / (2R) = V/R\) olur.
- Görüldüğü gibi, devreden geçen akım değişmemiştir (\(I' = I\)). Akım değişmediği için, her bir ampulün parlaklığı da değişmez.
- Bu senaryo, öğrencinin oluşturduğu tablo için mantıklı ve fizik kurallarına uygun bir durumu temsil eder.
Bu nedenle, D seçeneğindeki tablo doğru bir gözlemi yansıtmaktadır.
Cevap D seçeneğidir.