Soru:
Özdeş \(X\) ve \(Y\) lambaları, iç direnci önemsiz bir üretece şekildeki gibi bağlanmıştır. \(Z\) lambası ise bir reostanın orta ucu hareket ettirilerek devreye kontrollü şekilde bağlanabilmektedir. Reostanın sürgüsü ok yönünde hareket ettirilerek \(Z\) lambası devreye daha fazla dahil edildiğinde, \(X\) ve \(Y\) lambalarının parlaklıkları nasıl değişir?
Çözüm:
💡 Bu bir köprü devresidir. \(X\) ve \(Y\) lambaları, reostanın iki parçası (\(R_1\) ve \(R_2\)) ile birlikte bir köprü oluşturur. \(Z\) lambası ise köprünün köşegenindedir. Reosta sürgüsü hareket ettirildiğinde \(R_1\) ve \(R_2\) dirençleri değişir.
- ➡️ Devrenin Dengesi: Eğer \( \frac{X}{R_1} = \frac{Y}{R_2} \) oranı sağlanırsa, köprü dengededir ve \(Z\) lambasından akım geçmez. Bizim sorumuzda reosta hareket ettiriliyor, yani bu denge bozuluyor.
- ➡️ Sürgünün Hareketinin Etkisi: Sürgü ok yönünde (aşağı) hareket ettirildiğinde, \(R_1\) direnci azalır, \(R_2\) direnci ise artar. Bu, \( \frac{X}{R_1} > \frac{Y}{R_2} \) durumuna yol açar. Bu durumda, köprünün dengesi bozulur ve \(Z\) lambası üzerinden bir akım akmaya başlar (veya artar).
- ➡️ \(X\) Lambasının Parlaklığı: \(R_1\) azaldığı için, \(X\) lambası ve \(R_1\) direncinin bulunduğu koldan geçen toplam akım artar. Ancak bu artan akımın bir kısmı \(Z\) lambasına yönelir. \(X\) lambasından geçen akımın artıp artmayacağı net değildir. Fakat devrenin genel direnci azaldığı için üreteçten çekilen toplam akım artar. Kollardaki akım dağılımı değişir. Genellikle bu tarz köprü devrelerinde, \(R_1\)'in kısa devre olmaya yaklaşması, \(X\) üzerindeki gerilim düşümünü azaltabileceğinden \(X\)'in parlaklığı azalabilir. Pratik bir yaklaşımla, \(R_1\) çok azaldığında \(X\)'in uçlarındaki gerilim de düşer, bu nedenle parlaklık azalır.
- ➡️ \(Y\) Lambasının Parlaklığı: \(R_2\) arttığı için, \(Y\) lambası ve \(R_2\) direncinin bulunduğu koldan geçen akım azalır. Ayrıca \(Y\) lambasının uçlarındaki gerilim de düşer. Her iki sebeple de (\(P=I^2R\) veya \(P=V^2/R\)) \(Y\)'nin parlaklığı kesinlikle azalır.
✅ Sonuç: \(X\) lambasının parlaklığı azalır (veya sabit kalabilir ama genellikle azalma eğilimindedir), \(Y\) lambasının parlaklığı azalır.