Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu adım adım inceleyerek ampullerin parlaklığının nasıl değiştiğini anlayalım.
Bir ampulün parlaklığı, üzerinden geçen elektrik akımının miktarı ve ampulün direnci ile doğrudan ilişkilidir. Daha bilimsel bir ifadeyle, ampulün harcadığı güç (P) onun parlaklığını belirler. Güç, akım (I) ve direnç (R) cinsinden $P = I^2 R$ formülüyle ifade edilir. Ayrıca, devrenin gerilimi (V) ve direnci (R) arasındaki ilişki Ohm Kanunu ile verilir: $V = I \times R$.
Tek bir ampulün (direnci R olsun) bağlı olduğu bir devrede, güç kaynağından (pil veya adaptör) sağlanan gerilim (V) doğrudan bu ampulün üzerine düşer. Devreden geçen akım, ampulün direnci (R) ve gerilim (V) kullanılarak Ohm Kanunu'na göre $I_{tek} = V / R$ şeklinde hesaplanır. Ampulün parlaklığı, bu akım ve dirençle belirlenen gücü ($P_{tek} = I_{tek}^2 R$) ile orantılıdır.
Aynı özellikteki iki ampul (her birinin direnci R) seri olarak bağlandığında, devredeki toplam direnç artar. Seri bağlı devrelerde toplam direnç, her bir direncin toplamına eşittir. Bu durumda, toplam direnç $R_{toplam} = R + R = 2R$ olur.
Devrenin gerilimi (V) değişmediği halde, toplam direnç ($R_{toplam}$) iki katına çıktığı için, Ohm Kanunu'na göre devreden geçen toplam akım azalır. Yeni akım $I_{seri} = V / R_{toplam} = V / (2R)$ olur. Gördüğümüz gibi, $I_{seri} = I_{tek} / 2$. Yani, devreden geçen akım yarıya düşer.
Seri bağlı bir devrede, tüm elemanların üzerinden aynı akım geçer. Bu durumda, her bir ampulün üzerinden geçen akım da $I_{seri}$ kadar, yani tek ampullü devreye göre daha azdır.
Her bir ampulün harcadığı güç (parlaklığı), $P_{seri} = I_{seri}^2 R$ formülüyle hesaplanır. Akım yarıya düştüğü için ($I_{seri} = I_{tek} / 2$), güç $P_{seri} = (I_{tek} / 2)^2 R = (I_{tek}^2 / 4) R = P_{tek} / 4$ olur. Yani, her bir ampulün parlaklığı tek ampullü devreye göre dört kat azalır.
İki ampul seri bağlandığında, devrenin toplam direnci artar, bu da devreden geçen toplam akımın azalmasına neden olur. Her bir ampulün üzerinden geçen akım azaldığı için, ampullerin harcadığı güç ve dolayısıyla parlaklıkları azalır.
Bu nedenle, ampullerin parlaklığı azalır.
Cevap C seçeneğidir.
