Sorunun Çözümü
Devrelerdeki ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akımın karesiyle ($I^2$) veya uçları arasındaki gerilimin karesiyle ($V^2$) doğru orantılıdır. Tüm ampuller özdeş olduğundan dirençleri ($R_{amp}$) aynıdır. Pilin gerilimi $V$ olsun.
- 1. Devre:
- Sadece P ampulü bağlıdır.
- P ampulünden geçen akım: $I_{P1} = \frac{V}{R_{amp}}$
- P ampulünün parlaklığı: $Parlaklık_{P1} \propto (\frac{V}{R_{amp}})^2$
- 2. Devre:
- P ve R ampulleri birbirine paralel bağlıdır.
- P ampulünün uçları arasındaki gerilim pilin gerilimine eşittir ($V$).
- P ampulünden geçen akım: $I_{P2} = \frac{V}{R_{amp}}$
- P ampulünün parlaklığı: $Parlaklık_{P2} \propto (\frac{V}{R_{amp}})^2$
- R ampulünden geçen akım: $I_{R2} = \frac{V}{R_{amp}}$
- R ampulünün parlaklığı: $Parlaklık_{R2} \propto (\frac{V}{R_{amp}})^2$
- 3. Devre:
- P ve S ampulleri birbirine seri bağlıdır.
- Devrenin toplam direnci: $R_{toplam} = R_{amp} + R_{amp} = 2R_{amp}$
- P ve S ampullerinden geçen akım: $I_{P3} = I_{S3} = \frac{V}{2R_{amp}}$
- P ampulünün parlaklığı: $Parlaklık_{P3} \propto (\frac{V}{2R_{amp}})^2 = \frac{1}{4} (\frac{V}{R_{amp}})^2$
- S ampulünün parlaklığı: $Parlaklık_{S3} \propto (\frac{V}{2R_{amp}})^2 = \frac{1}{4} (\frac{V}{R_{amp}})^2$
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Her üç devrede de P ampulünün parlaklığını aynı gözlemledim.
- $Parlaklık_{P1} = Parlaklık_{P2}$ iken, $Parlaklık_{P3}$ bunlardan daha azdır. Bu ifade yanlıştır.
- B) 2. devredeki P ampulünün parlaklığının 1. devredeki P ampulünden daha fazla olduğunu gözlemledim.
- $Parlaklık_{P2} = Parlaklık_{P1}$ olduğundan, bu ifade yanlıştır.
- C) 3. devredeki S ampulü ile 2. devredeki R ampulünün parlaklığını aynı gözlemledim.
- $Parlaklık_{S3} \propto \frac{1}{4} (\frac{V}{R_{amp}})^2$ ve $Parlaklık_{R2} \propto (\frac{V}{R_{amp}})^2$. $Parlaklık_{S3}$ daha azdır. Bu ifade yanlıştır.
- D) 3. devredeki P ampulünün parlaklığının 1. devredekine göre azaldığını gözlemledim.
- $Parlaklık_{P3} \propto \frac{1}{4} (\frac{V}{R_{amp}})^2$ ve $Parlaklık_{P1} \propto (\frac{V}{R_{amp}})^2$. Görüldüğü gibi $Parlaklık_{P3}$, $Parlaklık_{P1}$'in dörtte biridir, yani azalmıştır. Bu ifade doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.