Bir elektrik devresinde ampulün parlaklığını azaltmak isteyen bir öğrenci aşağıdakilerden hangisini yapmalıdır?
A) Devreye daha fazla pil eklemek
B) Devredeki pil sayısını azaltmak
C) Devredeki ampul sayısını azaltmak
D) Daha kısa iletken teller kullanmak
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bir elektrik devresinde ampulün parlaklığını azaltmak istediğimizde, aslında ampulden geçen elektrik akımını veya ampulün üzerindeki voltajı azaltmamız gerekir. Çünkü ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akımın şiddetiyle doğru orantılıdır. Akım ne kadar az olursa, ampul o kadar az parlak yanar.
Şimdi seçenekleri adım adım inceleyelim:
- A) Devreye daha fazla pil eklemek: Piller, elektrik devresine enerji sağlayan kaynaklardır ve voltaj (gerilim) üretirler. Devreye daha fazla pil eklemek, devrenin toplam voltajını artırır. Voltaj arttığında, Ohm Kanunu'na göre ($V = I \times R$, yani Voltaj = Akım $\times$ Direnç), devreden geçen akım da artar (ampulün direnci sabit kabul edilirse). Akım arttığı için ampulün parlaklığı artar. Bu, bizim istediğimizin tam tersidir.
- B) Devredeki pil sayısını azaltmak: Pil sayısını azaltmak, devrenin toplam voltajını düşürür. Voltaj azaldığında, devreden geçen akım da azalır. Akım azaldığı için ampulden geçen elektrik miktarı azalır ve ampulün parlaklığı azalır. Bu, tam olarak istediğimiz sonuçtur.
- C) Devredeki ampul sayısını azaltmak: Bu durum, ampullerin nasıl bağlandığına göre değişir.
- Eğer ampuller seri bağlıysa (birbiri ardına), ampul sayısını azaltmak devrenin toplam direncini azaltır. Toplam direnç azaldığında, devreden geçen toplam akım artar. Kalan ampullerin her birinin üzerinden geçen akım artacağı için parlaklıkları artar.
- Eğer ampuller paralel bağlıysa (yan yana), ampul sayısını azaltmak, diğer ampullerin parlaklığını idealde değiştirmez, çünkü her bir ampul pilin sağladığı voltajın tamamını alır.
Her iki durumda da ampul sayısını azaltmak parlaklığı azaltmaz, aksine artırabilir veya sabit tutabilir.
- D) Daha kısa iletken teller kullanmak: İletken tellerin de bir miktar direnci vardır, ancak bu direnç genellikle ampulün direncine göre çok küçüktür. Daha kısa teller kullanmak, tellerin direncini çok az miktarda azaltır. Bu da devrenin toplam direncini çok az da olsa azaltır ve devreden geçen akımı çok az miktarda artırır. Dolayısıyla ampulün parlaklığı çok az da olsa artar. Bu da istediğimiz durum değildir ve etkisi genellikle ihmal edilebilir düzeydedir.
Sonuç olarak, ampulün parlaklığını azaltmak için devreden geçen akımı azaltmalıyız. Bunu yapmanın en doğrudan yolu, devrenin enerji kaynağı olan pilin (veya pillerin) sağladığı voltajı düşürmektir.
Cevap B seçeneğidir.
