2023 A/L Physics Past Paper · Question 11 (Sinhala Medium)

Answer: (3) $2000\ \text{V m}^{-1}$

දී ඇති තොරතුරු

දන්නා දේ:

එක් තහඩුවක විභවය $-10\ \text{V}$.

අනෙක් තහඩුවේ විභවය $30\ \text{V}$.

තහඩු අතර දුර $2\ \text{cm}$.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: තහඩු අතර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාව $E$.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$V_1$ ($\text{V}$): පළමු තහඩුවේ විභවය.

$V_2$ ($\text{V}$): දෙවන තහඩුවේ විභවය.

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

$d$ ($\text{m}$): තහඩු අතර දුර.

$E$ ($\text{V m}^{-1}$): තහඩු අතර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාව.

අදාළ න්‍යාය

ඉහත $\frac{\Delta V}{\Delta x}$ යන රාශිය විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයේ විභව අනුක්‍රමණය ලෙස හැඳින්වේ. එම ප්‍රකාශනය අනුව විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක ඕනෑම ලක්ෂ්‍යයක ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාව එහි විභව අනුක්‍රමණයට සමාන වේ.

ඒකාකාර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක $x$ දුර ප්‍රමාණයක පරාසයක $E = -\frac{V}{x}$ ලෙස දැක්විය හැකි ය.

පළමු උද්ධෘතය ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාව සහ විභව අනුක්‍රමණය අතර සම්බන්ධය කියයි.

දෙවන උද්ධෘතය ඒකාකාර ක්ෂේත්‍රයක $x$ දුරක් සඳහා $E$ කුමක් ද යන්න කියයි. ඍණ ලකුණ දිශාව දක්වයි, එබැවින් අපි විශාලත්වය පමණක් ගනිමු.

උදාහරණයක් ලෙස, උද්‍යානයක ලිස්සනයක් සිතන්න. දිගු මෘදු ලිස්සනයකට සහ කෙටි බෑවුම් ලිස්සනයකට උඩ සිට බිම දක්වා එකම උසක් බැස්සවිය හැකි ය.

බෑවුම යනු බැස්ම ලිස්සනයේ දිගින් බෙදූ අගයයි.

ක්ෂේත්‍රය බෑවුම වැනි ය. විභව අන්තරය බැස්ම වැනි ය. තහඩු අතර දුර දිග වැනි ය.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$V = V_2 - V_1$

$E = \dfrac{V}{d}$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

දුර සෙන්ටිමීටරවලින් දී ඇත, එහෙත් මීටරයකට වෝල්ට් වලින් ක්ෂේත්‍රයට මීටර් අවශ්‍ය ය. එබැවින් මුලින් $2\ \text{cm}$ යන්න $0.02\ \text{m}$ කරන්න.

$40$

$V = 30 - (-10)$

$0.02$

$d = \dfrac{2}{100}$

$2000$

$E = \dfrac{V}{d} = \dfrac{40}{0.02}$

තර්කය / ගණනය

ක්ෂේත්‍රය යනු විභව අන්තරය දුරින් බෙදූ අගයයි.

$0.02\ \text{m}$ දුරක දී විභවය $40\ \text{V}$ කින් වෙනස් වේ.

එබැවින් සෑම මීටරයක් සඳහාම විභවය $\dfrac{40}{0.02} = 2000\ \text{V}$ කින් වෙනස් වේ. ඒ $2000\ \text{V m}^{-1}$, (3) විකල්පය.

පරීක්ෂා කිරීම

$v / d$

ඒකකය: $\dfrac{\text{V}}{\text{m}} = \text{V m}^{-1}$. එය ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාවයකි, තිබිය යුතු ආකාරයෙන් ම.

මෙය තේරුමක් ඇත්තේ ද?

පිළිතුර නැවත ආදේශ කරන්න: $E d = 2000 \times 0.02 = 40\ \text{V}$. එය $30\ \text{V}$ සහ $-10\ \text{V}$ අතර වෙනසයි.

විභව අන්තරය $20\ \text{V}$ හෝ $30\ \text{V}$ නොවේ. $-10\ \text{V}$ යනු ශූන්‍යයට පහළින් $10\ \text{V}$ කි, එබැවින් එයින් $30\ \text{V}$ දක්වා නැගීම $40\ \text{V}$ කි.

නිගමනය

$E = 2000\ \text{V m}^{-1}$

ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාව $E = \dfrac{V}{d} = \dfrac{40}{0.02} = 2000\ \text{V m}^{-1}$.

පිළිතුර (3) යි.

මුලින් විභව අන්තරය සොයන්න. විශාල විභවයෙන් කුඩා විභවය අඩු කරන්න, ලකුණු ගැන සැලකිලිමත් වන්න: $30 - (-10) = 40$.

ඉන්පසු මීටර්වලින් දුරින් බෙදන්න. පිළිතුර නැවත ආදේශ කර පරීක්ෂා කරන්න: $E d$ විභව අන්තරය දිය යුතු ය.

විභාග ඉඟිය