Ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akım veya üzerlerindeki gerilim ile doğru orantılıdır. Özdeş ampuller için parlaklık, ampul üzerinde harcanan güç \(P = V^2/R\) formülüyle ifade edilir. Direnç (R) sabit olduğundan, ampul üzerindeki gerilim (V) ne kadar yüksek olursa, ampul o kadar parlak yanar.
Her bir pilin gerilimini \(V_0\), her bir ampulün direncini \(R\) olarak kabul edelim ve her devredeki ampuller üzerindeki gerilimi inceleyelim:
- A) Seçeneği:
- İki pil seri bağlıdır, toplam gerilim \(V_{toplam} = 2V_0\).
- İki ampul seri bağlıdır. Her bir ampul üzerindeki gerilim \(V_A = V_{toplam} / 2 = 2V_0 / 2 = V_0\).
- B) Seçeneği:
- İki pil seri bağlıdır, toplam gerilim \(V_{toplam} = 2V_0\).
- İki ampul paralel bağlıdır. Paralel bağlı kollardaki gerilimler eşit ve ana gerilime eşittir. Bu nedenle her bir ampul üzerindeki gerilim \(V_B = V_{toplam} = 2V_0\).
- C) Seçeneği:
- Bir pil vardır, toplam gerilim \(V_{toplam} = V_0\).
- Üç ampul seri bağlıdır. Her bir ampul üzerindeki gerilim \(V_C = V_{toplam} / 3 = V_0 / 3\).
- D) Seçeneği:
- Bir pil vardır, toplam gerilim \(V_{toplam} = V_0\).
- Bir ampul seri, diğer iki ampul paralel bağlıdır.
- Paralel bağlı ampullerin eşdeğer direnci \(R_{paralel} = R/2\).
- Devrenin toplam eşdeğer direnci \(R_{eş} = R + R/2 = 3R/2\).
- Devreden geçen ana akım \(I = V_0 / (3R/2) = 2V_0 / 3R\).
- Seri bağlı ampul üzerindeki gerilim \(V_{D,seri} = I \cdot R = (2V_0 / 3R) \cdot R = 2V_0 / 3\).
- Paralel bağlı ampuller üzerindeki gerilim \(V_{D,paralel} = I \cdot R_{paralel} = (2V_0 / 3R) \cdot (R/2) = V_0 / 3\).
- Bu devredeki en parlak ampulün gerilimi \(V_{D,max} = 2V_0 / 3\).
Şimdi her bir devredeki ampuller üzerindeki gerilimleri karşılaştıralım:
- \(V_A = V_0\)
- \(V_B = 2V_0\)
- \(V_C = V_0 / 3\)
- \(V_{D,max} = 2V_0 / 3\)
Bu değerler arasında en büyük gerilim \(V_B = 2V_0\)'dir. Dolayısıyla, B seçeneğindeki ampuller diğer seçeneklere göre daha parlak ışık verir.
Cevap B seçeneğidir.