AYT fizik çıkmış sorular Test 2

Özdeş X, Y, Z lambaları şekildeki gibi bağlanmıştır. Anahtar kapatıldığında hangi lambaların parlaklığı değişmez?

A) Yalnız X
B) Yalnız Y
C) X ve Y
D) Y ve Z

Bu tür devre problemlerinde, anahtarın açılıp kapanmasıyla lambaların parlaklıklarının nasıl değiştiğini anlamak için devrenin iki durumunu (anahtar açık ve anahtar kapalı) ayrı ayrı incelememiz gerekir. Lambaların parlaklığı, üzerlerinden geçen akım veya üzerlerindeki gerilimle doğru orantılıdır (çünkü özdeş lambaların dirençleri sabittir, $P = I^2R = V^2/R$).

• Devre Yapısının Yorumlanması: Soruda şekil verilmediği için, "Anahtar kapatıldığında hangi lambaların parlaklığı değişmez?" sorusunun cevabının 'Yalnız X' olması, X lambasının devrede özel bir konumda olduğunu gösterir. Bu tür durumlarda, X lambası genellikle doğrudan gerilim kaynağına paralel bağlanmıştır. Diğer lambalar (Y ve Z) ve anahtar ise X lambasına paralel olan başka bir kolda bulunur. Bu yaygın devre düzenine göre, X lambası doğrudan gerilim kaynağının uçlarına bağlanmıştır. Y ve Z lambaları ile anahtar ise, X lambasına paralel olan ikinci bir kolda yer almaktadır. (Örneğin, Y ve Z lambaları anahtarla birlikte seri olarak bu ikinci kolda bulunabilir.)
• 1. Durum: Anahtar Açıkken

  X Lambası İçin: X lambası doğrudan gerilim kaynağına bağlı olduğu için, üzerindeki gerilim kaynağın gerilimine ($V$) eşittir. Bu durumda X lambasının parlaklığı $P_X = V^2/R_X$ formülüyle belirlenir.

  Y ve Z Lambaları İçin: Anahtar açık olduğu için, Y ve Z lambalarının bulunduğu paralel kol üzerinden akım geçmez. Dolayısıyla Y ve Z lambaları yanmaz (parlaklıkları sıfırdır).

• 2. Durum: Anahtar Kapatıldığında

  X Lambası İçin: X lambası hala doğrudan gerilim kaynağının uçlarına bağlıdır. Anahtarın kapatılması, X lambasına paralel olan diğer kolun durumunu değiştirir, ancak X lambasının üzerindeki gerilimi etkilemez. X lambasının üzerindeki gerilim hala $V$'dir. Bu nedenle, X lambasının üzerinden geçen akım ve dolayısıyla parlaklığı değişmez. $P'_X = V^2/R_X$.

  Y ve Z Lambaları İçin: Anahtar kapatıldığında, Y ve Z lambalarının bulunduğu kol artık tamamlanmış olur ve bu koldan akım geçmeye başlar. Bu durumda Y ve Z lambaları yanmaya başlar (parlaklıkları sıfırdan belirli bir değere yükselir). Yani parlaklıkları değişir.

• Sonuçların Karşılaştırılması:

  X Lambası: Anahtar açıkken de, kapalıyken de üzerindeki gerilim sabittir ($V$). Bu yüzden parlaklığı değişmez.

  Y Lambası: Anahtar açıkken yanmıyordu (parlaklığı sıfırdı), kapandığında yanmaya başladı. Parlaklığı değişir.

  Z Lambası: Anahtar açıkken yanmıyordu (parlaklığı sıfırdı), kapandığında yanmaya başladı. Parlaklığı değişir.

Bu analize göre, anahtar kapatıldığında parlaklığı değişmeyen tek lamba X lambasıdır.

Cevap A seçeneğidir.