Sorunun Çözümü
Devredeki ampullerin parlaklıklarını karşılaştırmak için, her bir ampulden geçen akımı veya üzerindeki gerilimi bulmamız gerekir. Ampuller özdeş olduğundan, dirençleri eşittir (örneğin R).
- Devre Analizi:
- K ve L ampulleri birbirine seri bağlıdır. Bu seri kombinasyonun eşdeğer direnci \(R_{KL} = R_K + R_L = R + R = 2R\) olur.
- M ampulü, K ve L'nin seri kombinasyonuna paralel bağlıdır.
- Pil (gerilim kaynağı) bu paralel kollara doğrudan bağlıdır. Bu nedenle, M ampulünün üzerindeki gerilim ile K-L seri kombinasyonunun üzerindeki toplam gerilim pilin gerilimine (V) eşittir. Yani, \(V_M = V_{KL} = V\).
- Akımların Hesaplanması:
- M ampulünden geçen akım (\(I_M\)):
\(I_M = \frac{V_M}{R_M} = \frac{V}{R}\)
- K ve L ampullerinden geçen akım (\(I_K, I_L\)):
K ve L seri bağlı olduğu için üzerlerinden aynı akım geçer. Bu akım, K-L kolunun toplam geriliminin (V) toplam direncine (\(2R\)) bölünmesiyle bulunur.
\(I_K = I_L = \frac{V_{KL}}{R_{KL}} = \frac{V}{2R}\)
- M ampulünden geçen akım (\(I_M\)):
- Akımların Karşılaştırılması:
- \(I_M = \frac{V}{R}\)
- \(I_K = I_L = \frac{V}{2R}\)
- Bu durumda, \(I_M\) akımı, \(I_K\) ve \(I_L\) akımlarının iki katıdır. Yani, \(I_M > I_K = I_L\).
- Parlaklıkların Karşılaştırılması:
- Ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akımın karesiyle doğru orantılıdır (\(P = I^2 R\)). Dirençleri (R) aynı olduğu için, parlaklık akımın karesiyle orantılıdır.
- Akım sıralaması \(I_M > I_K = I_L\) olduğundan, parlaklık sıralaması da aynı olacaktır: \(P_M > P_K = P_L\).
- Yani, M ampulü K ve L ampullerinden daha parlak yanar, K ve L ampulleri ise aynı parlaklıkta yanar.
Cevap C seçeneğidir.