Ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akım şiddetiyle doğru orantılıdır. Akım şiddeti ne kadar fazlaysa, ampul o kadar parlak yanar. Ohm Kanunu'na göre, bir devredeki akım şiddeti ($I$), gerilim ($V$) ile doğru, toplam direnç ($R_{toplam}$) ile ters orantılıdır ($I = V / R_{toplam}$).
- 1. Dirençleri Karşılaştırma:
Soruda verilen bilgiye göre, ampuller ve piller özdeştir. Bakır tellerin dik kesit alanları aynı, ancak uzunlukları farklıdır. Bir telin direnci ($R$), özdirenci ($\rho$), uzunluğu ($L$) ve kesit alanı ($A$) ile $R = \rho \frac{L}{A}$ formülüyle hesaplanır. Özdirenç ve kesit alanı aynı olduğu için, telin direnci uzunluğuyla doğru orantılıdır.
Devrelerdeki bakır tellerin uzunluklarını görsel olarak karşılaştıralım:
- K devresindeki bakır telin uzunluğu ($L_K$) en kısadır.
- L devresindeki bakır telin uzunluğu ($L_L$), K'den uzun, M'den kısadır.
- M devresindeki bakır telin uzunluğu ($L_M$) en uzundur.
Bu durumda bakır tellerin dirençleri arasındaki ilişki:
$$R_{bakır, K} < R_{bakır, L} < R_{bakır, M}$$ - 2. Toplam Dirençleri Karşılaştırma:
Her devredeki toplam direnç, ampulün direnci ($R_{ampul}$) ile bakır telin direncinin toplamıdır. Ampuller özdeş olduğu için $R_{ampul}$ her devrede aynıdır.
- $R_{toplam, K} = R_{ampul} + R_{bakır, K}$
- $R_{toplam, L} = R_{ampul} + R_{bakır, L}$
- $R_{toplam, M} = R_{ampul} + R_{bakır, M}$
Bakır tellerin direnç sıralamasına göre, toplam dirençler arasındaki ilişki:
$$R_{toplam, K} < R_{toplam, L} < R_{toplam, M}$$ - 3. Akım Şiddetlerini ve Parlaklıkları Karşılaştırma:
Piller özdeş olduğu için her devredeki gerilim ($V$) aynıdır. Akım şiddeti ($I = V / R_{toplam}$) toplam dirençle ters orantılıdır. Dolayısıyla, toplam direnci en az olan devrede akım şiddeti en fazla, direnci en fazla olan devrede ise akım şiddeti en az olacaktır.
$$I_K > I_L > I_M$$Ampullerin parlaklığı akım şiddetiyle doğru orantılı olduğundan, parlaklıklar arasındaki ilişki de aynı olacaktır:
$$\text{Parlaklık}_K > \text{Parlaklık}_L > \text{Parlaklık}_M$$
Bu ilişki, K > L > M şeklinde ifade edilir.
Cevap D seçeneğidir.