Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için, ampullerin parlaklığının güçleriyle doğru orantılı olduğunu ve güç formüllerini (P = I²R veya P = V²/R) kullanacağız. Piller ve ampuller özdeş olduğundan, pilin gerilimi $V$ ve her bir ampulün direnci $R$ olarak kabul edilebilir.
- Devre 1 (Sol):
- K ve L ampulleri seri bağlıdır.
- Toplam direnç $R_{toplam1} = R_K + R_L = R + R = 2R$.
- Devreden geçen akım $I_1 = V / R_{toplam1} = V / (2R)$.
- Seri bağlı ampullerden aynı akım geçer: $I_K = I_L = V / (2R)$.
- K ve L ampullerinin parlaklıkları ($P = I^2R$):
- $P_K = (V / (2R))^2 \cdot R = V^2 / (4R^2) \cdot R = V^2 / (4R)$.
- $P_L = (V / (2R))^2 \cdot R = V^2 / (4R^2) \cdot R = V^2 / (4R)$.
- A seçeneği: K ve L ampulleri aynı parlaklıkta yanar. ($P_K = P_L$). Bu ifade doğrudur.
- Devre 2 (Sağ):
- M ve N ampulleri paralel bağlıdır.
- Paralel bağlı ampullerin uçları arasındaki gerilim pilin gerilimine eşittir: $V_M = V_N = V$.
- M ve N ampullerinin parlaklıkları ($P = V^2/R$):
- $P_M = V^2 / R$.
- $P_N = V^2 / R$.
- B seçeneği: M ve N ampulleri aynı parlaklıkta yanar. ($P_M = P_N$). Bu ifade doğrudur.
- Ampullerin Parlaklıklarının Karşılaştırılması:
- $P_K = V^2 / (4R)$
- $P_L = V^2 / (4R)$
- $P_M = V^2 / R$
- $P_N = V^2 / R$
- Görüldüğü üzere, $P_M = P_N = 4 \cdot P_K = 4 \cdot P_L$. Yani M ve N ampulleri, K ve L ampullerinden 4 kat daha parlak yanar.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- C seçeneği: K ampulü, M ampulünden daha parlak yanar.
- $P_K = V^2 / (4R)$ ve $P_M = V^2 / R$.
- $P_K < P_M$ olduğundan, K ampulü M ampulünden daha az parlak yanar.
- Bu ifade yanlıştır. Dolayısıyla bu söylenemez.
- D seçeneği: N ampulü, L ampulünden daha parlak yanar.
- $P_N = V^2 / R$ ve $P_L = V^2 / (4R)$.
- $P_N > P_L$ olduğundan, N ampulü L ampulünden daha parlak yanar.
- Bu ifade doğrudur.
- C seçeneği: K ampulü, M ampulünden daha parlak yanar.
Yukarıdaki analizlere göre, "K ampulü, M ampulünden daha parlak yanar" ifadesi yanlıştır ve söylenemez.
Cevap C seçeneğidir.