İç direnci önemsiz bir pil ve özdeş K, L ve M ampulleriyle oluşturulan elektrik devresi aşağıda verilmiştir.
Buna göre S anahtarı kapatıldığında K, L ve M ampullerinin parlaklıklarındaki değişim aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
K L M
A) Artar Artar Söner
B) Değişmez Azalır Artar
C) Değişmez Artar Söner
D) Azalır Değişmez Söner
E) Değişmez Artar Değişmez
Elektrik Devrelerinde Paralel Bağlama ve Kısa Devre Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Özdeş lambaların parlaklığı elektriksel güçleriyle (P = \frac{V^2}{R}) doğru orantılıdır; bu nedenle lamba uçları arasındaki potansiyel fark (V) incelenir. İç direnci önemsiz bir üretece paralel bağlı kolların gerilimi daima üretecin gerilimine (V) eşittir ve bir koldaki değişiklik diğer paralel kolu etkilemez.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — S Anahtarı Açıkken Devre Analizi
Üretecin gerilimine V, özdeş ampullerin dirençlerine R diyelim. K ampulü tek başına üretece paralel bağlı olduğundan gerilimi doğrudan üretece eşittir. Alt kolda ise L ve M ampulleri birbirine seri bağlıdır:
V_K = V, \quad V_L = \frac{V}{2}, \quad V_M = \frac{V}{2}
Adım 2 — S Anahtarı Kapatıldığında Devre Analizi
- K Ampulü: Üretecin iç direnci önemsiz olduğundan ve K ampulü ana kola doğrudan paralel bağlı kalmaya devam ettiğinden potansiyel farkı değişmez:
V_K' = V \implies \text{Parlaklığı Değişmez}
- M Ampulü: S anahtarı kapatıldığında, M ampulünün iki ucu sıfır dirençli düz telle birleşerek kısa devre olur. Üzerinden akım geçmez:
V_M' = 0 \implies \text{M Ampulü Söner}
- L Ampulü: M kısa devre olduğu için alt koldaki tüm gerilim (V) artık yalnızca L ampulünün üzerine düşer:
V_L' = V > \frac{V}{2} \implies \text{Parlaklığı Artar}
CEVAP: C) Değişmez — Artar — Söner
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Üretecin iç direnci sıfır olduğu sürece paralel kollardan birinde anahtar açılıp kapansa dahi diğer bağımsız paralel kolların gerilimi ve parlaklığı asla değişmez. Bir devre elemanına paralel bağlanan kapalı anahtar veya düz tel, o elemanı her zaman kısa devre yaparak söndürür.