Direnci 10 ohm olan bir ampul, direnci 20 ohm olan bir ampul ve aynı pil kullanılarak ayrı ayrı devreler kuruluyor. Hangi ampul daha parlak yanar ve nedeni nedir?
A) 20 ohm'luk ampul, çünkü direnci daha büyükMerhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, farklı dirençlere sahip iki ampulün aynı pil kullanılarak ayrı ayrı devrelere bağlandığında hangisinin daha parlak yanacağını ve bunun nedenini anlamaya çalışacağız. Bir ampulün parlaklığı, harcadığı elektriksel güç ile doğru orantılıdır. Yani, daha fazla güç harcayan ampul daha parlak yanar.
Bir ampulün ne kadar parlak yandığı, üzerinden geçen akım miktarı ve ampulün direnciyle ilgilidir. Daha bilimsel bir ifadeyle, ampulün parlaklığı, harcadığı elektriksel güç ($P$) ile doğru orantılıdır. Elektriksel güç, $P = V \cdot I$ (Gerilim $\times$ Akım) veya $P = I^2 \cdot R$ (Akım karesi $\times$ Direnç) veya $P = \frac{V^2}{R}$ (Gerilim karesi / Direnç) formülleriyle hesaplanabilir.
Soruda, her iki ampul için de "aynı pil" kullanıldığı belirtiliyor. Bu, her iki devrede de ampullere uygulanan gerilimin ($V$) aynı ve sabit olduğu anlamına gelir. Bu durumda, ampulün harcadığı gücü hesaplamak için en uygun formül $P = \frac{V^2}{R}$ formülüdür. Çünkü bu formülde gerilim ($V$) sabit bir değerdir.
Şimdi $P = \frac{V^2}{R}$ formülünü inceleyelim. Gerilim ($V$) sabit olduğuna göre, güç ($P$) ile direnç ($R$) arasında ters orantı vardır. Yani, direnç ($R$) ne kadar küçük olursa, ampulün harcadığı güç ($P$) o kadar büyük olur. Daha büyük güç harcamak ise daha parlak yanmak demektir.
Görüldüğü gibi, $10 \text{ ohm}$ dirençli ampulün paydası daha küçük olduğu için harcadığı güç ($P_1$) daha büyük olacaktır. Yani $P_1 > P_2$.
Direnci daha küçük olan ($10 \text{ ohm}$) ampul, aynı gerilim altında daha fazla elektriksel güç harcar. Daha fazla güç harcadığı için de daha parlak yanar.
Cevap B seçeneğidir.
