2018 A/L Physics Past Paper · Question 43 (Sinhala Medium)

Answer: (2) රූපය (2)

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: $V_X$, 0 සිට 15 V දක්වා වැඩි වන විට $XY$ ට දකුණු පැත්තේ සමස්ත ප්‍රතිරෝධය $R$ වෙනස් වන ආකාරය.

$$R = \frac{V_{XY}}{I}$$

අදාළ න්‍යාය

p – n සන්ධිය සාමාන්‍ය ලෝහ සන්ධියක් මෙන් නොව, බාහිර විභවයක් මගින් පෙර නැඹුරු කළ විට සන්ධිය හරහා ධාරාව ගලා යාමට ඉඩ දීමක් පසු නැඹුරු කළ විට ධාරාව ගැලීමට ඉඩ නො දීමක් නිසා p – n සන්ධිය "කපාටයක්" (Valve) ආකාරයට ක්‍රියා කරයි.

එබැවින් මෙම අවස්ථාව p – n සන්ධිය පෙර නැඹුරු කිරීම ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. මෙම අවස්ථාවේ දී අල්පතර වාහක සඳහා සන්ධිය පසු නැඹුරු හෙයින් අල්පතර වාහක මගින් ධාරාවක් නො ගලයි.

පරිපූර්ණ දියෝඩය පෙර නැඹුරු විට කම්බියක් මෙනි.

පසු නැඹුරු විට එය හිඩැසක් මෙනි.

කොටුවේ $P$, 15 V කෝෂය හරහා ඇත. එහි පහළ කෙළවර භූගත කර ඇත. එබැවින් $V_X$, 0 සිට 15 V දක්වා වේ.

5 V කෝෂයේ $+$ අග්‍රය $Y$ හි ඇත. එහි $-$ අග්‍රය භූගත කර ඇත. එබැවින් $V_Y = +5$ V.

දකුණු පැත්තේ $X$ සිට 1 kΩ හරහා $N$ ලක්ෂ්‍යයට. ඉන්පසු 1 kΩ හරහා $Y$ ට. D දියෝඩය පහළ 1 kΩ හරහා ඇත. එහි ඇනෝඩය $Y$ පැත්තේ ය.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$R = \frac{V_X - V_Y}{I}$

$V_Y > V_N \iff V_X < V_Y = 5\ \text{V}$

තර්කය / ගණනය

ප්‍රස්තාරයේ තිරස්ව $V_X$ (V) ද සිරස්ව $R$ (kΩ) ද ඇත.

ආරම්භයේ $V_X = 0$. එය $V_Y = 5$ V ට වඩා අඩු ය.

එබැවින් ධාරාව $Y$ සිට $X$ දක්වා ඉහළට ගලයි. D හි ඇනෝඩය ($Y$ පැත්ත) කැතෝඩයට වඩා ඉහළ විභවයේ ඇත. D පෙර නැඹුරු ය.

කොටස් දෙකකි: $V_X < 5$ V හා $V_X > 5$ V.

වෙනස සිදු වන්නේ $V_X = V_Y = 5$ V දී ය.

$V_X < 5$ V දී D සන්නයනය කරයි. එය පහළ 1 kΩ මඟ හරියි. එබැවින් $R = 1$ kΩ.

$V_X > 5$ V දී ධාරාව $X$ සිට පහළට ගලයි. D පසු නැඹුරු බැවින් විවෘත ය. 1 kΩ දෙක ශ්‍රේණිගත ය. එබැවින් $R = 2$ kΩ.

$V_X = 5$ V දී ධාරාවක් නැත. එහි $R$, 1 kΩ සිට 2 kΩ දක්වා එක්වර ම වෙනස් වේ. එය කඩ ඉරයි.

එක් එක් කොටසේ $R$ නොවෙනස් ය.

0 සිට 5 V දක්වා ප්‍රස්තාරය 1 kΩ දී තිරස් ය.

5 V දී එය ඉහළට පඩියක් ගනී.

ඉන්පසු 5 සිට 15 V දක්වා 2 kΩ දී තිරස් ය.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

මෙම හැඩය ඇත්තේ රූපය (2) හි පමණි.

අනෙක් ඒවා වැරදි දිශාවට හෝ වැරදි තැනක පඩිය ගනී.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

දියෝඩය උඩු යටිකුරු කර ගෙන ඇත.

පඩිය වැරදි තැනක හා වැරදි දිශාවට ඇත.

පඩිය 5 V දී ය. 10 V දී නොවේ.

මෙය දියෝඩය කිසි විට සන්නයනය නොකරන්නාක් මෙනි.

නිගමනය

$V_X < 5$ V දී $R = 1$ kΩ.

$V_X > 5$ V දී $R = 2$ kΩ.

පිළිතුර වරණය (2) යි.