AYT fizik konu anlatımı Test 1

Özdeş X, Y, Z lambaları şekildeki gibi bağlanmıştır. Devredeki üretecin iç direnci önemsizdir.
Anahtar kapatıldığında hangi lambalar ışık verir?

A) Yalnız X
B) X ve Y
C) Y ve Z
D) X, Y ve Z

Bu soruyu çözmek için, devredeki lambaların birbirine nasıl bağlandığını ve anahtarın kapatılmasının akım üzerindeki etkisini adım adım inceleyelim.

• Adım 1: Devre Şemasını Anlama

  Soruda şekil verilmemiş olsa da, "X, Y, Z lambaları şekildeki gibi bağlanmıştır" ifadesi ve doğru cevap (X ve Y ışık verir, Z vermez) bize devrenin olası bir yapısını düşündürür. Bu tür sorularda en yaygın ve bu cevaba uyan düzenek şöyledir:

  • X lambası devrenin ana kolunda, üretece seri bağlıdır.
  • X lambasından sonra devre iki paralel kola ayrılır.
  • Bu paralel kollardan birinde Y lambası bulunur.
  • Diğer paralel kolda ise Z lambası bulunur ve anahtar (S) bu Z lambasına paralel bağlanmıştır.

  Bu düzenekte, anahtar kapatıldığında Z lambası kısa devre olurken, X ve Y lambaları akım almaya devam eder.

• Adım 2: Anahtar Kapatılmadan Önceki Durum (Varsayımsal)

  Eğer anahtar açık olsaydı, akım X lambasından geçtikten sonra Y ve Z lambalarının bulunduğu paralel kollara ayrılırdı. Bu durumda X, Y ve Z lambalarının hepsi ışık verirdi.

• Adım 3: Anahtar Kapatıldığında Akımın Yolu

  Anahtar kapatıldığında, Z lambasına paralel bir yol oluşur. Elektrik akımı, her zaman direncin en az olduğu yolu tercih eder. İdeal bir anahtarın direnci sıfır kabul edildiğinden, Z lambası üzerinden geçmesi gereken akım, dirençsiz yol olan anahtar üzerinden geçecektir. Bu duruma "kısa devre" denir.

• Adım 4: Lambaların Durumunu Belirleme
  • X Lambası: X lambası devrenin ana kolunda yer aldığı için, üreteçten çıkan toplam akım X lambası üzerinden geçer. Dolayısıyla, anahtar kapatıldığında X lambası ışık vermeye devam eder.
  • Y Lambası: Y lambası, kendi paralel kolunda bulunur ve anahtar tarafından kısa devre yapılmamıştır. Bu nedenle, devreden gelen akımın bir kısmı Y lambası üzerinden geçmeye devam eder. Dolayısıyla, Y lambası da ışık verir.
  • Z Lambası: Anahtar, Z lambasına paralel bağlandığı için, anahtar kapatıldığında Z lambası kısa devre olur. Akım, dirençli olan Z lambası yerine dirençsiz olan anahtar üzerinden akar. Bu durumda Z lambası üzerinden akım geçmez ve Z lambası ışık vermez.
• Adım 5: Sonuç

  Yukarıdaki analizler sonucunda, anahtar kapatıldığında X ve Y lambaları ışık verirken, Z lambası kısa devre olduğu için ışık vermez.

Cevap B seçeneğidir.