Lambalı devreler TYT Test 1

İki özdeş lamba ve bir dirençle kurulu devrede, lambalar aynı parlaklıkta yanmaktadır. Lambalardan biri söküldüğünde diğer lambanın parlaklığı değişmiyorsa, bu devredeki bağlantı nasıldır?

A) Lambalar seri bağlı
B) Lambalar paralel bağlı
C) Lambalar birbirine paralel, dirençle seri
D) Lambalar birbirine seri, dirençle paralel

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir devredeki lambaların bağlantı şeklini, bir lambanın sökülmesi durumunda diğerinin parlaklığının değişmemesi koşuluna göre belirleyeceğiz. Lambaların parlaklığı, üzerlerinden geçen akıma veya üzerlerindeki gerilime bağlıdır. Özdeş lambalar oldukları için dirençleri ($R_L$) aynıdır. Bu durumda, bir lambanın parlaklığı, üzerinden geçen akım ($I$) veya üzerindeki gerilim ($V$) sabit kaldığında değişmez. Yani, $P = I^2 R_L$ veya $P = V^2 / R_L$ formüllerine göre, $I$ ya da $V$ değişmezse $P$ (güç ve dolayısıyla parlaklık) değişmez.

• Adım 1: Sorudaki temel koşulu anlayalım.

  Koşul şu: "Lambalardan biri söküldüğünde diğer lambanın parlaklığı değişmiyorsa". Bu, kalan lambanın üzerinden geçen akımın veya üzerindeki gerilimin sabit kalması gerektiği anlamına gelir.

• Adım 2: Seçenekleri tek tek inceleyelim.

  Her bir bağlantı tipinde, bir lambanın sökülmesi durumunda diğerinin parlaklığının nasıl etkileneceğini düşünelim.

• Adım 3: A) Lambalar seri bağlı ise ne olur?
  • Eğer lambalar seri bağlı ise, devrenin ana kolunda art arda sıralanmışlardır.
  • Bir lamba söküldüğünde (devreden çıkarıldığında), seri bağlı devre açık devre haline gelir.
  • Açık devrede akım akışı durur. Dolayısıyla, diğer lambadan da akım geçmez.
  • Akım geçmeyen lamba söner, yani parlaklığı değişir (sıfıra iner).
  • Bu durum, sorudaki koşulu sağlamaz.
• Adım 4: B) Lambalar paralel bağlı ise ne olur?
  • Eğer lambalar paralel bağlı ise, her bir lamba devrenin aynı iki noktası arasına bağlanmıştır. Bu iki nokta arasındaki potansiyel fark (gerilim) sabittir (örneğin bir pilin uçları).
  • Lambalardan biri söküldüğünde, diğer lambanın bağlı olduğu iki nokta arasındaki gerilim değişmez.
  • Kalan lambanın üzerindeki gerilim ($V$) ve direnci ($R_L$) sabit kaldığı için, harcadığı güç ($P = V^2 / R_L$) ve dolayısıyla parlaklığı da değişmez.
  • Bu durum, sorudaki koşulu sağlar.
• Adım 5: C) Lambalar birbirine paralel, dirençle seri ise ne olur?
  • Bu durumda, iki paralel lamba grubu bir dirençle seri bağlıdır. Yani, devrede önce bir direnç, sonra bu direncin arkasından paralel bağlı lambalar gelir.
  • Başlangıçta, direnç ve paralel bağlı lambalar grubu arasında bir gerilim bölüşümü vardır. Her bir lambanın üzerindeki gerilim, bu bölüşüme göre belirlenir.
  • Lambalardan biri söküldüğünde, paralel bağlı lambaların eşdeğer direnci değişir (örneğin, $R_L/2$ iken $R_L$ olur).
  • Eşdeğer dirençteki bu değişiklik, devrenin toplam direncini ve dolayısıyla ana akımı değiştirir.
  • Ana akım değiştiği için, direnç ve kalan lambanın üzerindeki gerilim bölüşümü de değişir. Bu da kalan lambanın üzerindeki gerilimi ve parlaklığını değiştirir.
  • Bu durum, sorudaki koşulu sağlamaz.
• Adım 6: D) Lambalar birbirine seri, dirençle paralel ise ne olur?
  • Bu durumda, seri bağlı iki lamba grubu bir dirençle paralel bağlıdır. Yani, devrede bir tarafta seri lambalar, diğer tarafta onlara paralel bir direnç vardır.
  • Seri bağlı lambalardan biri söküldüğünde, seri kol açık devre haline gelir.
  • Açık devrede akım akışı durur. Dolayısıyla, diğer lambadan da akım geçmez.
  • Akım geçmeyen lamba söner, yani parlaklığı değişir (sıfıra iner).
  • Bu durum, sorudaki koşulu sağlamaz.
• Adım 7: Sonuç.

  Yapılan incelemeler sonucunda, sadece lambaların paralel bağlı olduğu durumda, bir lamba söküldüğünde diğer lambanın parlaklığı değişmeden kalır.

Cevap B seçeneğidir.