Ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akımın karesiyle (\(I^2\)) veya üzerindeki gerilimin karesiyle (\(V^2\)) doğru orantılıdır (\(P = I^2 R = V^2 / R\)). Özdeş ampuller olduğu için dirençleri (R) aynıdır. Bu nedenle, X ampulünün en parlak olması için üzerinden geçen akımın veya üzerindeki gerilimin en büyük olması gerekir. Pilin gerilimi V olsun.

• A) Devresi:

  X ampulü, diğer bir ampul ile seri bağlıdır. Bu seri kolun toplam direnci \(R_s = R + R = 2R\)'dir. Bu kol, tek bir ampulden oluşan başka bir kola paraleldir. Paralel kollara uygulanan gerilim pil gerilimi V olduğundan, X ampulünün bulunduğu koldan geçen akım \(I_X = V / (2R)\) olur. X ampulü üzerindeki gerilim \(V_X = I_X \cdot R = (V / (2R)) \cdot R = V/2\)'dir.

• B) Devresi:

  Tüm ampuller seri bağlıdır. Toplam direnç \(R_{toplam} = R + R + R = 3R\)'dir. Devreden geçen akım \(I_{toplam} = V / (3R)\)'dir. X ampulü seri bağlı olduğu için üzerinden geçen akım \(I_X = V / (3R)\) ve üzerindeki gerilim \(V_X = I_X \cdot R = (V / (3R)) \cdot R = V/3\)'tür.

• C) Devresi:

  X ampulü, tek başına bir kola bağlıdır ve bu kol doğrudan pilin uçlarına paralel bağlanmıştır. Bu durumda, X ampulü üzerindeki gerilim doğrudan pilin gerilimine eşittir: \(V_X = V\).

• D) Devresi:

  Bir ampul seri bağlıdır, diğer iki ampul (biri X) birbirine paralel bağlıdır. Paralel kolun eşdeğer direnci \(R_{paralel} = (R \cdot R) / (R + R) = R/2\)'dir. Devrenin toplam eşdeğer direnci \(R_{toplam} = R + R_{paralel} = R + R/2 = 3R/2\)'dir. Devreden geçen ana akım \(I_{ana} = V / (3R/2) = 2V / (3R)\)'dir. Paralel kolun üzerindeki gerilim \(V_{paralel} = I_{ana} \cdot R_{paralel} = (2V / (3R)) \cdot (R/2) = V/3\)'tür. X ampulü bu paralel kolda olduğu için üzerindeki gerilim \(V_X = V/3\)'tür.

X ampulü üzerindeki gerilimleri karşılaştırırsak:

• A) \(V/2\)
• B) \(V/3\)
• C) \(V\)
• D) \(V/3\)

X ampulü üzerindeki gerilimin en büyük olduğu durum C seçeneğidir (\(V\)). Bu durumda X ampulünün parlaklığı en fazla olacaktır.

Cevap C seçeneğidir.