2019 A/L Physics Past Paper · Question 21 (Sinhala Medium)

Answer: (1) 2 V, −2 V, සහ 0 V වේ.

දී ඇති තොරතුරු

අප දන්නා දේ:

A හා C එක ම සමවිභව පෘෂ්ඨය මත ඇත.

B අනෙක් පෘෂ්ඨය මත ඇත.

A සිට B දක්වා විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ප්‍රෝටෝනය මත කරන කාර්යය: $W_{AB} = 3.2 \times 10^{-19}$ J

ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ආරෝපණය $-1.6 \times 10^{-19}$ C වේ.

ප්‍රෝටෝනයේ ආරෝපණය එම ප්‍රමාණය ම ය, නමුත් ධන ය: $q = +1.6 \times 10^{-19}$ C

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: $V_{AB}$, $V_{BC}$ හා $V_{CA}$.

අදාළ න්‍යාය

විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක ලක්ෂ්‍ය දෙකක් අතර විභව අන්තරය යනු අඩු විභවය ඇති ලක්ෂ්‍යයක සිට වැඩි විභවය ඇති ලක්ෂ්‍යය දක්වා ඒකක ධන ආරෝපණයක් ගෙන යාමේදී කරනු ලබන කාර්යයයි.

සමවිභව පෘෂ්ඨයක් ඔස්සේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් නොපවතින හෙයින් එම පෘෂ්ඨය ඔස්සේ ආරෝපණයක් ගෙනයාමට කාර්යයක් අවශ්‍ය නොවේ.

$A$ සිට $B$ දක්වා $q$ ආරෝපණයක් මත විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය කරන කාර්යය:

$$W_{AB} = q\,(V_A - V_B)$$

එබැවින් විභව අන්තරය යනු ඒකක ආරෝපණයකට කාර්යයයි:

$$V_{AB} = \frac{W_{AB}}{q}$$

අවශ්‍ය සමීකරණ

$W_{AB} = q\,(V_A - V_B)$

$V_{AB} = \frac{W_{AB}}{q}$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

SI ඒකකවලින්:

$W_{AB} = 3.2 \times 10^{-19}$ J

$q = +1.6 \times 10^{-19}$ C

දෙක ම දැනටමත් SI ඒකකවලින් ඇත.

තර්කය / ගණනය

පළමුව A සිට B.

විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ධන ආරෝපණය ඇති ප්‍රෝටෝනය මත ධන කාර්යයක් කරයි.

එබැවින් A හි විභවය B හි විභවයට වඩා වැඩි ය.

$V_{AB} = \frac{W_{AB}}{q}$

$2$

$V_{AB} = \frac{3.2 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}}$

$-2$

$V_{BC} = V_B - V_A = -V_{AB}$

$0$

$V_{CA} = V_C - V_A$

දැන් වරණ සමඟ ගළපමු.

අපට ලැබුණේ $2$ V, $-2$ V, $0$ V. එය වරණය (1) යි.

(2) හි $V_{CA} = 2$ V. නමුත් C හා A එක ම පෘෂ්ඨය මත ඇත.

(3) හි සෑම පිළිතුරක් ම ප්‍රතිවිරුද්ධ ය. එය ඉලෙක්ට්‍රෝනයේ ආරෝපණය යොදයි.

(4) හා (5) ආරෝපණය කාර්යයෙන් බෙදයි. එය වැරදි ආකාරයයි.

එබැවින් ගැළපෙන්නේ (1) පමණි.

පරීක්ෂා කිරීම

$W / q$

ඒකකය පරීක්ෂා කරමු.

$$\frac{\text{J}}{\text{C}} = \text{V}$$

මෙය විභව අන්තරයේ ඒකකයයි. හරි.

කෙටි පරීක්ෂාවක්.

A → B → C → A ලෙස වටයක් ගොස් නැවත ආරම්භයට එමු.

විභවය ආරම්භක අගයට ම නැවත පැමිණිය යුතු ය.

$$2 + (-2) + 0 = 0$$

හරි.

නිගමනය

$V_{AB} = 2\ \text{V},\ V_{BC} = -2\ \text{V},\ V_{CA} = 0$

$V_{AB} = 2$ V.

C හි විභවය A හි විභවයට සමාන ය. එබැවින් $V_{BC} = -2$ V.

C හා A එක ම පෘෂ්ඨය මත ඇත. එබැවින් $V_{CA} = 0$.

එබැවින් පිළිතුර වරණ (1).

ප්‍රෝටෝනයට ද ඉලෙක්ට්‍රෝනයේ ආරෝපණය $-1.6 \times 10^{-19}$ C යෙදීම.

ප්‍රෝටෝනයේ ආරෝපණය ධන ය: $+1.6 \times 10^{-19}$ C.

වැරදි ආරෝපණය සමඟ සෑම පිළිතුරක් ම ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ. එය වරණය (3) දෙයි.