Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım inceleyelim:
- Devre Analizi ve Gözlem Sonucu:
- Her iki devrede de pil sayısı aynıdır.
- 1. devrede M ampulü ve X ölçüm aracı paralel bağlıdır. Bu paralel kol, Y ölçüm aracı ve pil ile seri bağlıdır.
- 2. devrede M ampulü ve X ölçüm aracı paralel bağlıdır. Bu paralel kol, Y ölçüm aracı, pil ve ek bir ampul (M ile özdeş) ile seri bağlıdır.
- Gözlem sonucuna göre, 2. devredeki M ampulünün parlaklığı, 1. devredekinden azdır. Ampul parlaklığı, üzerinden geçen akım veya üzerindeki gerilimle doğru orantılıdır. Parlaklığın azalması, M ampulü üzerinden geçen akımın veya üzerindeki gerilimin azaldığı anlamına gelir.
- I. İfadeyi Değerlendirme: "X ölçüm aracı voltmetre, Y ölçüm aracı ampermetredir."
- X ölçüm aracı: M ampulüne paralel bağlanmıştır. Eğer X bir ampermetre olsaydı, çok düşük iç direncinden dolayı M ampulünü kısa devre yapar ve M ampulü ya hiç yanmaz ya da çok zayıf yanardı. Ancak X bir voltmetre ise, çok yüksek iç direncinden dolayı akımın büyük kısmının M ampulünden geçmesini sağlar ve M ampulü yanar. Voltmetreler paralel bağlanır. Bu durum gözlemle uyumludur.
- Y ölçüm aracı: Devrenin ana koluna seri bağlanmıştır. Eğer Y bir voltmetre olsaydı, çok yüksek iç direncinden dolayı devreden çok az akım geçer ve ampuller yanmazdı. Ancak Y bir ampermetre ise, çok düşük iç direncinden dolayı devrenin toplam akımını ölçer ve ampullerin yanmasını engellemez. Ampermetreler seri bağlanır. Bu durum da gözlemle uyumludur.
- Bu nedenle, I. ifade doğrudur.
- II. İfadeyi Değerlendirme: "Pil sayısı değişmediği için her iki elektrik devresinde de Y ölçüm aracı aynı değeri gösterir."
- Y bir ampermetredir ve ana kol akımını ölçer.
- 1. devredeki toplam eşdeğer direnç $R_{eş1}$ olsun.
- 2. devrede, 1. devreye ek olarak M ampulü ile özdeş bir ampul daha seri bağlanmıştır. Bu durum, 2. devrenin toplam eşdeğer direncini ($R_{eş2}$) artırır ($R_{eş2} > R_{eş1}$).
- Ohm Kanunu'na göre ($I = V/R$), pil gerilimi (V) sabitken toplam direnç (R) arttığında, devreden geçen toplam akım (I) azalır.
- Dolayısıyla, Y ampermetresi 2. devrede 1. devreden daha küçük bir değer gösterecektir.
- Bu nedenle, II. ifade yanlıştır.
- III. İfadeyi Değerlendirme: "Bir elektrik devresinde seri bağlı ampul sayısı arttıkça Y aracının ölçtüğü değer azalır."
- Bu ifade, II. ifadenin değerlendirmesiyle doğrudan ilişkilidir.
- 2. devrede, 1. devreye göre seri bağlı ampul sayısı artmıştır (ek bir ampul daha seri bağlanmıştır).
- Seri bağlı ampul sayısı arttığında, devrenin toplam eşdeğer direnci artar.
- Toplam direnç arttığı için, pil gerilimi sabitken devreden geçen toplam akım (Y'nin ölçtüğü değer) azalır.
- Bu durum, gözlem sonucuyla da uyumludur: Toplam akım azaldığında, M ampulü üzerindeki gerilim düşer ve parlaklığı azalır.
- Bu nedenle, III. ifade doğrudur.
Sonuç olarak, I ve III numaralı ifadeler doğrudur.
Cevap C seçeneğidir.