2021 A/L Physics Past Paper · Question 32 (Sinhala Medium)

Answer: (1) වෙනස් නොවේ.

දී ඇති තොරතුරු

දී ඇත්තේ:

ධාරිත්‍රක තුනක්, සෑම එකක්ම $C$ ය. එකක් තනිව ඇත. අනෙක් දෙක සමාන්තරව සම්බන්ධ කර ඇත.

$K$ යතුර ඒ සමාන්තර ධාරිත්‍රක දෙක හරහා සම්බන්ධ කර ඇත.

බැටරියේ විභව අන්තරය $V$ ය. $K$ යතුර මුලින් වසා ඇත, පසුව විවෘත කරනු ලැබේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුත්තේ: $K$ යතුර විවෘත කළ විට ධාරිත්‍රක තුනේ මුළු ආරෝපණය වෙනස් වන ආකාරයයි.

සැලැස්ම: $K$ වසා ඇති විට ආරෝපණ සොයන්න. ඉන්පසු $K$ විවෘත විට සොයා, දෙක සසඳන්න.

අදාළ න්‍යාය

ධාරිත්‍රකයක "ධාරණාව" යනු එම ධාරිත්‍රකය මගින් ආරෝපණ ගබඩා කර තබා ගැනීමට ඇති හැකියාව පිළිබඳ මිනුමක් ලෙස හැඳින්විය හැකි ය.

එනම්, ධාරිත්‍රකයක ධාරණාව යනු එහි ආරෝපණය, තහඩු අතර විභව අන්තරයට දරන අනුපාතයයි.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$Q = CV$

$Q_2 = 2C\,V_2$

$V_1 + V_2 = V$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

$0$

$Q_2 = 2C \times 0$

$CV$

$Q_1 = CV$

$Q_1 + Q_2 = CV + 0$

$-Q_1 + Q_2 = -CV$

$\dfrac{Q_1}{C} + \dfrac{Q_2}{2C} = V$

$3Q_1 = 3CV$

$2Q_1 + (Q_1 - CV) = 2CV$

$Q_2 = 0$

$Q_1 = CV, \quad Q_2 = CV - CV$

සෑම පදයක්ම ආරෝපණයකි. $CV$ හි ඒකකය $\text{F} \times \text{V} = \text{C}$ ය. සමීකරණවලින් ආරෝපණය ආරෝපණයක් සමග සසඳයි.

තර්කය / ගණනය

$K$ විවෘත විට $Q_1 = CV$ සහ $Q_2 = 0$. මුළු ආරෝපණය $CV + 0 = CV$.

$K$ වසා ඇති විටත් එය $CV$ විය. මුළු ආරෝපණය වෙනස් නොවේ. මෙය (1) විකල්පයයි.

පරීක්ෂා කිරීම

$(2 * c * v + c * v) / 3$

අර්ථවත් ද?

යතුර විවෘත කළ පසු යුගලයට $V_2 = \dfrac{Q_2}{2C} = 0$. එබැවින් තනි ධාරිත්‍රකයට තවමත් සම්පූර්ණ $V$ ඇත.

පරිපථයේ කිසිවක් වෙනස් විය යුතු නැත. එබැවින් ආරෝපණ කිසිවක් චලනය නොවේ.

නිගමනය

$Q_1 + Q_2 = CV$

$K$ විවෘත විට $Q_1 = CV$ සහ $Q_2 = 0$. $K$ වසා ඇති විටත් $Q_1 = CV$ සහ $Q_2 = 0$.

මුළු ආරෝපණය දෙවරම $CV$ ය. පිළිතුර (1) යි.

ධාරිත්‍රකයක් හරහා වසා ඇති යතුරක් තිබුණොත් එයට විභවයක් හෝ ආරෝපණයක් නැත.

යතුර විවෘත කළ විට බැටරියට සම්බන්ධ නැති කොටස කුමක් දැයි බලන්න. ඒ කොටසේ ආරෝපණය වෙනස් නොවේ. ඉන්පසු පරිපථ සමීකරණය භාවිත කරන්න.

විභාග ඉඟිය