2021 A/L Physics Past Paper · Question 40 (Sinhala Medium)

Answer: (3) $3\ \text{A}$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

අපට අවශ්‍ය වන්නේ: බැටරිය පිට කරන ධාරාව.

බැටරිය $A$ සහ $B$ ලක්ෂ්‍ය අතරට සම්බන්ධ කර ඇත. ඒ අතර සෑම එකක්ම $1\ \Omega$ වන ප්‍රතිරෝධක දහසයක් ඇත.

සැලැස්ම: මුළු ජාලය වෙනුවට සිටිය හැකි එක් ප්‍රතිරෝධයක් සොයන්න. ඉන්පසු ඕම් නියමයෙන් ධාරාව සොයන්න.

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

සෑම එකක්ම $1\ \Omega$ වන ප්‍රතිරෝධක දහසයක්. තමාගේ ප්‍රතිරෝධය නොසලකා හැරිය හැකි $8\ \text{V}$ බැටරියක්.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$E$: බැටරියේ විද්‍යුත්ගාමක බලය, $8\ \text{V}$.

$R$: එක් ප්‍රතිරෝධකයක ප්‍රතිරෝධය, $1\ \Omega$.

$R_T$ ($\Omega$): $A$ සහ $B$ අතර මුළු ප්‍රතිරෝධය. මුළු ජාලය වෙනුවට සිටිය හැකි එක් ප්‍රතිරෝධය මෙයයි.

$I$ ($\text{A}$): බැටරියෙන් එන ධාරාව.

අදාළ න්‍යාය

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

මේ අනුව එහි සන්ධි ස්ථානයකට ඇතුළු වන මුළු ආරෝපණය ඉන් පිටවන මුළු ආරෝපණයට සම විය යුතු ය.

එකම ධාරාව ගෙනයන පරිදි ප්‍රතිරෝධක කීපයක් යාකොට තිබේනම් එය ශ්‍රේණි ගත සම්බන්ධයකි.

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

තර්කය / ගණනය

පින්තූරය බලන්න. $A$ සහ $B$ හරහා යන රේඛාව දිගේ එය නවන්න. ඉහළ භාගය පහළ භාගය මත හරියටම පතිත වේ. සෑම ප්‍රතිරෝධකයකටම නිවුන් එකක් ඇත.

භාග දෙකම එක සමානය. එබැවින් ඒවා ගෙන යන්නේ එකම ධාරාවයි. ඉහළ මාර්ගයට සොයන ඕනෑම දෙයක් පහළ මාර්ගයටත් සත්‍ය වේ.

තවත් දෙයක් බලන්න. වම් අග්‍රයේ සිට යන දිග කම්බිය සිරස් ප්‍රතිරෝධක දෙකේ මැදට කෙලින්ම යයි. සාමාන්‍ය කම්බියකට ප්‍රතිරෝධයක් නැත. එබැවින් වම් අග්‍රයත් ඒ මැද ලක්ෂ්‍යයත් එකම ලක්ෂ්‍යයකි. දකුණු පැත්තේත් එසේමය.

එබැවින් සෑම අග්‍රයක් ළඟම ඇති ඇල ප්‍රතිරෝධකයත් සිරස් ප්‍රතිරෝධකයත් එකම ලක්ෂ්‍ය දෙකක් යා කරයි. ඒවා එකිනෙක අසල ඇත. එවැනි ප්‍රතිරෝධක සමාන්තරගතව ඇතැයි කියනු ලැබේ.

සමාන්තරගත ප්‍රතිරෝධක කරන්නේ කුමක් ද? සන්ධියේදී ධාරාව කොටස්වලට බෙදේ. කොටස්වල එකතුව සම්පූර්ණයට සමානය. සෑම ප්‍රතිරෝධකයක් හරහාම එකම විභව අන්තරය $V$ ඇත. එබැවින් සෑම එකක්ම $\dfrac{V}{R}$ ගෙන යයි. සමාන ප්‍රතිරෝධක $n$ කට මුළු ධාරාව $n\dfrac{V}{R}$ වේ. එබැවින් එම කාණ්ඩය $\dfrac{R}{n}$ වන එක් ප්‍රතිරෝධකයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි.

$0.5$

$R_{left} = \dfrac{1}{2}$

$0.33$

$R_{top} = \dfrac{1}{3}$

$R_{right} = \dfrac{1}{2}$

$1.33$

$R_{route} = 0.5 + \dfrac{1}{3} + 0.5$

$0.67$

$R_{middle} = \dfrac{1.33}{2}$

දැන් $A$ සිට $B$ දක්වා සම්පූර්ණ මාර්ගය. එය $A$ ළඟ ප්‍රතිරෝධකය, ඉන්පසු මැද කොටස, ඉන්පසු $B$ ළඟ ප්‍රතිරෝධකය හරහා යයි. මේ තුන එකින් එක ඇත. එය ශ්‍රේණිගත සම්බන්ධයකි. ශ්‍රේණිගත ප්‍රතිරෝධ එකතු වේ.

$2.67$

$R_T = 1 + \dfrac{2}{3} + 1$

$3$

$I = \dfrac{E}{R_T} = \dfrac{8}{8/3}$

අවශ්‍ය සමීකරණ

$V = IR$

$R_n = \dfrac{R}{n}$

$R_T = R_a + R_b + R_c$

$I = \dfrac{E}{R_T}$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

ධාරාව $3\ \text{A}$ වේ. මෙය (3) පිළිතුරයි.

(2) සමාන්තරගත ප්‍රතිරෝධක තුන ශ්‍රේණිගතව ගනී. (4) මැද ජාලය අමතක කරයි. (5) කළ නොහැකිය, මන්ද අග්‍ර දෙකේ ප්‍රතිරෝධක දෙකම $2\ \Omega$ දෙයි. (1) ප්‍රතිරෝධක වැඩි ගණනක් ශ්‍රේණිගතව එකතු කරයි.

පරීක්ෂා කිරීම

මෙය අර්ථවත් ද?

මුළු ප්‍රතිරෝධය $\dfrac{8}{3}\ \Omega$, එනම් $2.67\ \Omega$. එය අග්‍ර ප්‍රතිරෝධක දෙකේ $2\ \Omega$ ට වඩා ටිකක් වැඩි ය. මැද ජාලය බොහෝදුරට සමාන්තරගත ප්‍රතිරෝධකවලින් සෑදී ඇත. එබැවින් එය එකතු කරන්නේ ස්වල්පයකි.

එබැවින් ධාරාව $\dfrac{8}{2} = 4\ \text{A}$ ට වඩා ටිකක් අඩු විය යුතුය. $3\ \text{A}$ එසේ ය.

$v / (a + (b + c + b) / 2 + a)$

නිගමනය

$I = \dfrac{E}{R_T} = \dfrac{8}{8/3} = 3\ \text{A}$

සෑම අග්‍රයකම ප්‍රතිරෝධක දෙකක් සමාන්තරගතව ඇත, $0.5\ \Omega$. ඉහළ තුනක් සමාන්තරගතව, $\dfrac{1}{3}\ \Omega$. එක් මාර්ගයක් $\dfrac{4}{3}\ \Omega$. සමාන මාර්ග දෙක එක්ව $\dfrac{2}{3}\ \Omega$.

අග්‍ර ප්‍රතිරෝධක දෙක සමග $R_T = 1 + \dfrac{2}{3} + 1 = \dfrac{8}{3}\ \Omega$. එබැවින් $I = \dfrac{8}{8/3} = 3\ \text{A}$. පිළිතුර (3) ය.

මුලින්ම දර්පණ රේඛාවක් සොයන්න. සර්වසම භාග දෙකක් සමාන්තරගතව තිබුණොත් පහසුය: එක් මාර්ගයක් සොයා, ඉන්පසු එය භාගයකට අඩු කරන්න.

සාමාන්‍ය කම්බියකින් යා කළ ලක්ෂ්‍ය සොයන්න. ඒවා එකම ලක්ෂ්‍යයකි. ඉන්පසු සමාන්තරගත සහ ශ්‍රේණිගත රීති පියවරෙන් පියවර යොදන්න.

විභාග ඉඟිය