Lamba parlaklığı güç ilişkisi Test 1

Özdeş lambalarla kurulu bir devrede K, L ve M lambaları paralel bağlı olup her birinin gücü 30W'tır. Devrenin toplam gücü 90W olduğuna göre, lambaların parlaklık sıralaması nasıldır?

A) K = L = M
B) K > L > M
C) K > L = M
D) K = L > M

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruyu çözmek için elektrik devrelerindeki temel prensipleri, özellikle paralel bağlı devrelerin özelliklerini ve lambaların parlaklığı ile güç arasındaki ilişkiyi hatırlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Devre Bağlantı Şeklini Anlayalım:

  Soruda K, L ve M lambalarının paralel bağlı olduğu belirtilmiştir. Paralel bağlı devrelerde, her bir eleman üzerindeki gerilim (voltaj) aynıdır. Yani, K, L ve M lambalarının uçları arasındaki potansiyel fark (gerilim) birbirine eşittir. Bunu $V_K = V_L = V_M = V$ şeklinde ifade edebiliriz.

• 2. Lambaların Özelliklerini Değerlendirelim:

  Soruda lambaların özdeş olduğu belirtilmiştir. Özdeş lambalar, aynı direnç değerine sahip demektir. Bu durumda, K, L ve M lambalarının dirençleri birbirine eşittir. Bunu $R_K = R_L = R_M = R$ şeklinde gösterebiliriz.

• 3. Güç ve Parlaklık İlişkisini Kurallım:

  Bir lambanın parlaklığı, o lambanın harcadığı elektrik gücü ile doğru orantılıdır. Yani, gücü daha fazla olan lamba daha parlak yanar. Elektrik gücünü hesaplamak için çeşitli formüller vardır. Gerilim ($V$) ve direnç ($R$) bilindiğinde en uygun formül $P = \frac{V^2}{R}$'dir.

• 4. Her Bir Lambanın Gücünü Karşılaştıralım:

  Şimdi her bir lamba için gücü hesaplayalım:

  • K lambasının gücü: $P_K = \frac{V_K^2}{R_K}$
  • L lambasının gücü: $P_L = \frac{V_L^2}{R_L}$
  • M lambasının gücü: $P_M = \frac{V_M^2}{R_M}$

  İlk iki adımda belirlediğimiz gibi, $V_K = V_L = V_M = V$ ve $R_K = R_L = R_M = R$ olduğundan, tüm lambaların güçleri eşit olacaktır:

  $P_K = P_L = P_M = \frac{V^2}{R}$

• 5. Verilen Bilgileri Kontrol Edelim:

  Soruda her bir lambanın gücünün 30W olduğu ve devrenin toplam gücünün 90W olduğu belirtilmiştir. Paralel bağlı devrelerde toplam güç, bireysel güçlerin toplamına eşittir:

  $P_{toplam} = P_K + P_L + P_M = 30W + 30W + 30W = 90W$.

  Bu bilgi, her bir lambanın gücünün eşit olduğu ve dolayısıyla parlaklıklarının da eşit olacağı sonucumuzu doğrulamaktadır.

• 6. Parlaklık Sıralamasını Belirleyelim:

  Her bir lambanın gücü eşit olduğu için, parlaklıkları da birbirine eşit olacaktır.

  Yani, K = L = M.

Cevap A seçeneğidir.