✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

10. Sınıf Üreteçlerin Bağlanması Test 2

SORU 1

İç dirençleri önemsiz ve potansiyel farkları \(\varepsilon\) olan özdeş iki üreteç ve \(R\) direncine sahip bir lamba ile bir devre kurulmuştur. İlk durumda üreteçler seri bağlanırken, ikinci durumda paralel bağlanmıştır.

Buna göre, lambanın parlaklığı ve üreteçlerin tükenme süreleri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Seri bağlamada lamba daha parlak yanar, tükenme süresi daha uzun olur.
B) Paralel bağlamada lamba daha parlak yanar, tükenme süresi daha kısa olur.
C) Seri bağlamada lamba daha parlak yanar, tükenme süresi daha kısa olur.
D) Paralel bağlamada lamba daha parlak yanar, tükenme süresi daha uzun olur.
E) Her iki durumda da lambanın parlaklığı ve tükenme süresi aynıdır.
Açıklama:
Seri bağlı üreteçlerde toplam potansiyel fark \(2\varepsilon\) olur. Bu durumda lambadan geçen akım \(I_{seri} = \frac{2\varepsilon}{R}\) ve lamba parlaklığı (gücü) \(P_{seri} = I_{seri}^2 R = \frac{4\varepsilon^2}{R}\) olur. Her bir üreteçten çekilen akım \(I_{seri}\) olduğu için üreteçlerin tükenme süresi \(t_{seri} = \frac{Q}{I_{seri}} = \frac{QR}{2\varepsilon}\) olur.
Paralel bağlı üreteçlerde toplam potansiyel fark \(\varepsilon\) olur. Bu durumda lambadan geçen akım \(I_{paralel} = \frac{\varepsilon}{R}\) ve lamba parlaklığı \(P_{paralel} = I_{paralel}^2 R = \frac{\varepsilon^2}{R}\) olur. Her bir üreteçten çekilen akım \(I_{paralel, her} = \frac{I_{paralel}}{2} = \frac{\varepsilon}{2R}\) olduğu için üreteçlerin tükenme süresi \(t_{paralel} = \frac{Q}{I_{paralel, her}} = \frac{Q}{\varepsilon/(2R)} = \frac{2QR}{\varepsilon}\) olur.
Karşılaştırdığımızda:
Parlaklık: \(P_{seri} = 4 P_{paralel}\) olduğundan seri bağlamada lamba daha parlak yanar.
Tükenme süresi: \(t_{seri} = \frac{QR}{2\varepsilon}\) ve \(t_{paralel} = \frac{2QR}{\varepsilon}\) olduğundan, \(t_{paralel} = 4 t_{seri}\) yani seri bağlamada üreteçler daha kısa sürede tükenir.
Bu durumda, Seri bağlamada lamba daha parlak yanar, tükenme süresi daha kısa olur ifadesi doğrudur.