Özdeş ampul ve kablolar kullanılarak aşağıdaki elektrik devreleri kurulmuştur.
Devre 1: Bir pil ve bir ampulden oluşmaktadır.
Devre 2: İki pil ve bir ampulden oluşmaktadır.
Bu devrelerdeki ampul parlaklıkları karşılaştırıldığında, aşağıdakilerden hangisi
doğrudur?
A) Devre 1'deki ampul daha parlak yanar.
B) Devre 2'deki ampul daha parlak yanar.
C) Her iki ampul de aynı parlaklıkta yanar.
D) Ampullerden hiçbiri yanmaz.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, elektrik devrelerindeki ampul parlaklığını etkileyen temel faktörleri inceleyeceğiz. Ampul parlaklığı, ampul üzerinden geçen elektrik akımı miktarıyla doğrudan ilişkilidir. Bir ampulden ne kadar çok akım geçerse, o kadar parlak yanar. Elektrik akımını sağlayan ise pillerin oluşturduğu gerilimdir (voltaj).
-
Ampul Parlaklığı ve Akım İlişkisi: Bir ampulün parlaklığı, üzerinden geçen elektrik akımının büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Yani, akım ne kadar fazlaysa, ampul o kadar parlak yanar. Elektrik akımının büyüklüğü ise devredeki gerilim (voltaj) ve direnç ile belirlenir. Bu ilişkiyi Ohm Kanunu ile ifade ederiz: $I = V/R$. Burada $I$ akımı, $V$ gerilimi ve $R$ direnci temsil eder.
-
Devre 1'i İnceleyelim:
- Bu devrede bir pil ve bir ampul bulunmaktadır.
- Pilin sağladığı gerilime $V$ diyelim.
- Ampul özdeş olduğu için direnci $R$ olsun.
- Ohm Kanunu'na göre, bu devreden geçen akım $I_1 = V/R$ olacaktır.
-
Devre 2'yi İnceleyelim:
- Bu devrede iki pil ve bir ampul bulunmaktadır.
- Piller seri bağlandığında (genellikle bu şekilde bağlanır), toplam gerilim artar. İki özdeş pilin sağladığı toplam gerilim $2V$ olur.
- Ampul özdeş olduğu için direnci yine $R$'dir.
- Ohm Kanunu'na göre, bu devreden geçen akım $I_2 = 2V/R$ olacaktır.
-
Akımları Karşılaştıralım:
- Devre 1'deki akım: $I_1 = V/R$
- Devre 2'deki akım: $I_2 = 2V/R$
- Gördüğümüz gibi, $I_2 = 2 \cdot (V/R) = 2 \cdot I_1$. Bu, Devre 2'den geçen akımın, Devre 1'den geçen akımın iki katı olduğu anlamına gelir.
-
Parlaklıkları Karşılaştıralım:
- Devre 2'deki ampulden daha fazla akım geçtiği için, Devre 2'deki ampul daha parlak yanacaktır.
Bu durumda, iki pilin kullanıldığı Devre 2'deki ampul, tek pilin kullanıldığı Devre 1'deki ampule göre daha parlak yanar.
Cevap B seçeneğidir.
