5. Sınıf Basit Bir Elektrik Devresinde Ampul Parlaklığını Etkileyen Değişkenler Test 4

Soru 6 / 11
Sorunun Çözümü

Adım 1: Başlangıç Durumunu Analiz Edelim

  • K devresi: Bir pil (gerilim $V$) ve bir ampul (direnç $R$) seri bağlıdır. Ampulden geçen akım $I_X = V/R$ olur. Ampulün parlaklığı (gücü) $P_X = I_X^2 R = (V/R)^2 R = V^2/R$ ile orantılıdır.
  • L devresi: Bir pil (gerilim $V$) ve iki özdeş ampul (Y ve Z, her birinin direnci $R$) seri bağlıdır. Toplam direnç $R_{toplam} = R+R = 2R$ olur. Ampullerden geçen akım $I_{YZ} = V/(2R)$ olur. Her bir ampulün parlaklığı $P_Y = P_Z = I_{YZ}^2 R = (V/(2R))^2 R = V^2/(4R)$ ile orantılıdır.
  • Karşılaştırma: Başlangıçta $P_X = V^2/R$ iken, $P_Y = P_Z = V^2/(4R)$'dir. Yani X ampulü, Y ve Z ampullerinden 4 kat daha parlaktır ve Y ile Z'nin parlaklıkları eşittir. Bu durum, soruda verilen ilk grafikle uyumludur.

Adım 2: L Devresindeki Değişikliği Değerlendirelim

  • L devresine, mevcut pile seri ve doğru yönde (pozitif kutbu diğer pilin negatif kutbuna bağlanacak şekilde) özdeş bir pil daha ekleniyor.
  • Bu durumda L devresinin toplam gerilimi $V_{yeni} = V + V = 2V$ olur.
  • Ampuller (Y ve Z) hala seri bağlı olduğundan, toplam direnç $R_{toplam} = 2R$ olarak kalır.
  • L devresinden geçen yeni akım $I'_{YZ} = V_{yeni} / R_{toplam} = (2V) / (2R) = V/R$ olur.
  • Her bir ampulün (Y ve Z) yeni parlaklığı $P'_Y = P'_Z = (I'_{YZ})^2 R = (V/R)^2 R = V^2/R$ ile orantılıdır.

Adım 3: Son Durumu Karşılaştıralım

  • X ampulünün bağlı olduğu K devresinde herhangi bir değişiklik yapılmadığı için parlaklığı aynı kalır: $P_X = V^2/R$.
  • Y ampulünün yeni parlaklığı: $P'_Y = V^2/R$.
  • Z ampulünün yeni parlaklığı: $P'_Z = V^2/R$.
  • Sonuç olarak, X, Y ve Z ampullerinin parlaklıkları birbirine eşit ve başlangıçtaki X ampulünün parlaklığına eşit olur: $P_X = P'_Y = P'_Z$.

Adım 4: Seçenekleri İnceleyelim

Bu duruma uyan grafik, X, Y ve Z ampullerinin parlaklıklarının eşit ve başlangıçtaki X ampulünün parlaklığı seviyesinde olduğu grafiktir.

Cevap D seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

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

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş