2018 A/L Physics Past Paper · Question 24 (Sinhala Medium)

Answer: (4) $I_2 = I_3 > I_1$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: $I_1$, $I_2$ හා $I_3$ සැසඳෙන ආකාරය.

පරිපථ තුනට ම එක ම $V_0$ ප්‍රභවය ඇත. එබැවින් අවශ්‍ය වන්නේ එක් එක් පරිපථයේ මුළු ප්‍රතිරෝධය පමණි.

අදාළ න්‍යාය

එකම විභව අන්තරය පවත්වා ගන්නා පරිදි ප්‍රතිරෝධක කීපයක් යා කොට තිබේ නම් එය සමාන්තරගත සම්බන්ධයකි.

මෙයින් තහවුරු වන තවත් කරුණක් වන්නේ එකම වර්ගයේ උපකරණයක් භාවිත කළ ද සමස්ථයක් වශයෙන් ඇමීටරවල ප්‍රතිරෝධ හැකි පමණ අඩු විය යුතු බවත් වෝල්ට්මීටරවල ප්‍රතිරෝධ හැකි පමණ වැඩි විය යුතු බවත් ය.

මෙම වෝල්ට්මීටරයට $r$ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් ඇත. එය අනන්ත නොවේ.

එය $R_1$ හි දෙකෙළවර හරහා සම්බන්ධ කර ඇත. එබැවින් එය $R_1$ සමග සමාන්තරගත ය.

ධාරාවෙන් කොටසක් වෝල්ට්මීටරය හරහා ද යයි.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$I = \frac{V_0}{R_{මුළු}}$

$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{r} \;\Rightarrow\; R_{eq} = \frac{R_1 r}{R_1 + r}$

$R_{eq} < R_1$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

වරණ $I_1$, $I_2$ හා $I_3$ සසඳයි.

පළමුව එක් එක් පරිපථයේ මුළු ප්‍රතිරෝධය සොයමු. ඉන්පසු සසඳමු.

තර්කය / ගණනය

පරිපථ තුනට ම එක ම $V_0$ හා එක ම $R_2$ ඇත.

එබැවින් ධාරාව රඳා පවතින්නේ මුළු ප්‍රතිරෝධය මත පමණි.

වෙනස් වන්නේ ඉහළ කොටස පමණි.

(A) හි එය $R_1$ ය. (B) හි එය $R_1$ හා වෝල්ට්මීටරය යි. (C) හි එය $R_3$ ය.

(A) පරිපථය

$I_1 = \dfrac{V_0}{R_1 + R_2}$

මුළු ප්‍රතිරෝධය $R_1 + R_2$ වේ.

$$I_1 = \frac{V_0}{R_1 + R_2}$$

(B) පරිපථය

$I_2 = \dfrac{V_0}{\frac{R_1 r}{R_1 + r} + R_2}$

$R_1$ හා වෝල්ට්මීටරයේ සමක ප්‍රතිරෝධය $\frac{R_1 r}{R_1 + r}$ වේ.

$$I_2 = \frac{V_0}{\frac{R_1 r}{R_1 + r} + R_2}$$

(C) පරිපථය

$I_3 = I_2$

ප්‍රශ්නයේ $R_3 = \frac{R_1 r}{R_1 + r}$ වේ.

එබැවින් (C) හි මුළු ප්‍රතිරෝධය (B) හි මුළු ප්‍රතිරෝධයට සමාන ය.

$$I_3 = \frac{V_0}{R_3 + R_2}$$

(B) හා (C) හි මුළු ප්‍රතිරෝධය සමාන ය. එබැවින් $I_2$, $I_3$ ට සමාන ය.

$$\frac{R_1 r}{R_1 + r} < R_1$$

එබැවින් (B) හි ප්‍රතිරෝධය (A) හි ප්‍රතිරෝධයට වඩා අඩු ය. ප්‍රතිරෝධය අඩු නම් ධාරාව වැඩි ය. එබැවින් $I_2 > I_1$.

I_2 = I_3

I_1

ප්‍රතිරෝධය අඩු නම් ධාරාව වැඩි ය.

(B) හා (C) හි ප්‍රතිරෝධය සමාන ය. (A) හි ප්‍රතිරෝධය වැඩි ම ය.

$$I_2 = I_3 > I_1$$

පරීක්ෂා කිරීම

$0.5$

$I_1 = \dfrac{10}{10 + 10}$

$5$

$R_{eq} = \dfrac{10 \times 10}{10 + 10}$

$0.67$

$I_2 = I_3 = \dfrac{10}{5 + 10}$

$r$ අනන්ත නම් වෝල්ට්මීටරය හරහා ධාරාවක් නොයයි. එවිට $I_2$, $I_1$ ට සමාන වේ.

සැබෑ ඕනෑම $r$ අගයක් $I_2$, $I_1$ ට වඩා විශාල කරයි.

නිගමනය

$I_2 = I_3 > I_1$

$$I_2 = I_3 > I_1$$

පිළිතුර වරණය (4) යි.

වෝල්ට්මීටරය පරිපථයේ කිසිවක් වෙනස් නොකරන බව සිතීම.

එය සත්‍ය වන්නේ $r$ අනන්ත නම් පමණි.

සැබෑ වෝල්ට්මීටරයක් ප්‍රතිරෝධකය සමග සමාන්තරගත ය. එය මුළු ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි.