2021 A/L Physics Past Paper · Question 23 (Sinhala Medium)

Answer: (1) $+5\ \text{V}$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

අපට අවශ්‍ය වන්නේ: වෝල්ට්මීටරය පෙන්වන පාඨාංකය.

වෝල්ට්මීටරය පරිපූර්ණ ය. එනම් එය ධාරාවක් ගන්නේ නැත. එබැවින් පරිපථය වෙනස් කරන්නේ නැත. එය පෙන්වන්නේ එහි $+$ අග්‍රයේ සහ $-$ අග්‍රයේ වෝල්ටීයතා අතර වෙනස පමණි.

සැලැස්ම: කෝෂය වෙන වෙනම මාර්ග දෙකක් ඔස්සේ ධාරාව තල්ලු කරයි. වෝල්ට්මීටරයේ වම් අග්‍රයේ සහ දකුණු අග්‍රයේ වෝල්ටීයතාව සොයන්න. ඉන්පසු වෙනස ගන්න.

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

කෝෂය $12\ \text{V}$ දෙයි. එහි අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය නොසලකා හැරිය හැක.

වම් මාර්ගය: $50\ \Omega$ සහ $70\ \Omega$ එකින් එක. දකුණු මාර්ගය: $100\ \Omega$ සහ $20\ \Omega$ එකින් එක. ඉහළ කම්බිය කෝෂයේ $+$ පැත්තට සම්බන්ධ වී ඇත.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$V$ ($\text{V}$): විභව අන්තරය (වෝල්ටීයතාව).

$I$ ($\text{A}$): ධාරාව.

$R$ ($\Omega$): ප්‍රතිරෝධය.

$V_L$ ($\text{V}$): වෝල්ට්මීටරයේ වම් අග්‍රයේ වෝල්ටීයතාව, පහළ කම්බියේ සිට ඉහළට මනින ලද.

$V_R$ ($\text{V}$): වෝල්ට්මීටරයේ දකුණු අග්‍රයේ වෝල්ටීයතාව, පහළ කම්බියේ සිට ඉහළට මනින ලද.

අදාළ න්‍යාය

උෂ්ණත්වය සහ වෙනත් භෞතික සාධක නොවෙනස්ව පවත්නේ නම් සන්නායකයක ගලා යන ධාරාව එහි දෙකෙළවර අතර විභව අන්තරයට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.

මේ සඳහා, ඉහත රූපයේ දක්වා ඇති පරිදි ප්‍රදාන වෝල්ටීයතාව $(V)$ සමග ශ්‍රේණිගතව ප්‍රතිරෝධක දෙකක් $(R_1$ සහ $R_2)$ යා කොට ඇත. එමගින්, $V$ වෝල්ටීයතාව $R_1 : R_2$ යන අනුපාතයෙහි බෙදා තිබේ.

කෝෂයක විද්‍යුත්ගාමක බලය වෝල්ට්මීටරයකින් මැනීමේදී වෝල්ට්මීටරයේ ප්‍රතිරෝධය මගින් කෝෂයේ අග්‍ර අතර විභව අන්තරය පහත් කිරීම නිසා, ලැබෙන අගය කෝෂයේ සැබෑ විද්‍යුත්ගාමක බලයට වඩා අඩු වේ.

තර්කය / ගණනය

කුමන ලක්ෂ්‍යවල වෝල්ටීයතාව සමාන ද?

සාමාන්‍ය කම්බියකට ප්‍රතිරෝධයක් නැත. එබැවින් ඉහළ කම්බිය පුරාම වෝල්ටීයතාව එකමය. පහළ කම්බියත් එසේමය. පහළ කම්බිය $0\ \text{V}$ යැයි ගනිමු. එවිට ඉහළ කම්බිය $12\ \text{V}$ වේ.

මාර්ග දෙකම ඉහළ කම්බියේ සිට පහළ කම්බියට යයි. එබැවින් එක් එක් මාර්ගය හරහා සම්පූර්ණ $12\ \text{V}$ පවතී.

උස $12$ m ක ලිස්සනයක් මවාගන්න. පහළට එන්න පඩි දෙකක් තිබේ. $50\ \Omega$ සහ $70\ \Omega$ ඒ පඩි දෙකයි. ප්‍රතිරෝධය විශාල නම් පඩිය දිගය.

පරිපූර්ණ වෝල්ට්මීටරය ධාරාවක් ගන්නේ නැත. එබැවින් මාර්ගයක ප්‍රතිරෝධක දෙක හරහාම එකම ධාරාව ගලයි. දොරටු දෙකක් හරහා එකා පස්සේ එකා යන ළමයින්ගේ පෝලිමක් වැනිය.

පළමුව සෑම මාර්ගයකම ධාරාව. ඉන්පසු පහළ ප්‍රතිරෝධකය හරහා වෝල්ටීයතාව.

$120$

$R_1 = 50 + 70$

$0.1$

$I_1 = \dfrac{12}{120}$

$7$

$V_L = 0.1 \times 70$

$R_2 = 100 + 20$

$I_2 = \dfrac{12}{120}$

$2$

$V_R = 0.1 \times 20$

වෝල්ට්මීටරයේ $+$ අග්‍රය වම් පැත්තේ ඇත. එබැවින් එය පෙන්වන්නේ වම් වෝල්ටීයතාවෙන් දකුණු වෝල්ටීයතාව අඩු කළ අගයයි.

$5$

$V_L - V_R = 7 - 2$

අවශ්‍ය සමීකරණ

$V = IR$

$R = R_a + R_b$

$V_L = I_1 \times 70, \quad V_R = I_2 \times 20$

$V_L - V_R$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

පාඨාංකය $+5\ \text{V}$ වේ. මෙය (1) පිළිතුරයි.

(2) සහ (4) උස දෙක මනින්නේ වෙනස් කම්බිවලිනි. (3) මාර්ග දෙක වෝල්ටීයතාව බෙදන ආකාරය වෙනස් බව අමතක කරයි. (5) හි ප්‍රමාණය නිවැරදි ය, ලකුණ වැරදි ය.

පරීක්ෂා කිරීම

මෙය අර්ථවත් ද?

මැද ලක්ෂ්‍ය දෙකම $0\ \text{V}$ සහ $12\ \text{V}$ අතර තිබිය යුතුය. වමේ $7\ \text{V}$ සහ දකුණේ $2\ \text{V}$ එසේ ය.

වම් ලක්ෂ්‍යය ඉහළ ය. $+$ අග්‍රයත් වමේ ය. එබැවින් පාඨාංකය ධන ය. වෝල්ට්මීටරයේ අග්‍ර මාරු කළොත් එය $-5\ \text{V}$ පෙන්වයි.

$v * a / (a + b) - v * c / (c + d)$

නිගමනය

$V = V_L - V_R = 7 - 2 = +5\ \text{V}$

එක් එක් මාර්ගයේ $12\ \text{V}$ හරහා $120\ \Omega$ ඇත. එබැවින් එක් එකක $0.1\ \text{A}$ ගලයි.

වෝල්ට්මීටරයේ වම් අග්‍රය $7\ \text{V}$ ද දකුණු අග්‍රය $2\ \text{V}$ ද වේ. පාඨාංකය $7 - 2 = +5\ \text{V}$. පිළිතුර (1) ය.

ලක්ෂ්‍ය දෙකක් අතර සම්බන්ධ කළ වෝල්ට්මීටරයකට, එක් එක් ලක්ෂ්‍යයේ වෝල්ටීයතාව එකම කම්බියෙන් සොයන්න. ඉන්පසු අඩු කරන්න.

ලකුණ තීරණය කිරීමට පෙර කුමන අග්‍රය $+$ දැයි සලකුණු කරන්න.

විභාග ඉඟිය