2023 A/L Physics Past Paper · Question 40 (Sinhala Medium)

Answer: (2) $1.0\,\text{A}$

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

අපට අවශ්‍ය: කෝෂය හරහා ගලන ධාරාව $I$.

එක් එක් අකුරේ තේරුම:

$I$ ($\text{A}$): කෝෂය හරහා ගලන ධාරාව.

$V$ ($\text{V}$): කෝෂයේ වෝල්ටීයතාව.

$R$ ($\Omega$): කෝෂයට පෙනෙන සම්පූර්ණ පරිපථයේ ප්‍රතිරෝධය.

$P$, $Q$, $O$, $S$, $T$, $N$: ජාලයේ සන්ධි. $P$ යනු කෝෂය අසල $2\,\Omega$ ප්‍රතිරෝධකයේ අනෙක් කෙළවරේ සන්ධිය ය. $Q$ ඉහළ දකුණු කොන ය, $O$ මැද සන්ධිය ය. $S$ සහ $T$ පහළ වම් සහ පහළ දකුණු කොන ය. $N$ කෝෂය වෙත ආපසු යන පහළ කම්බිය ය.

දී ඇති තොරතුරු

අපි දන්නා දේ:

කෝෂයේ වෝල්ටීයතාව $V = 6.5\,\text{V}$ ය.

කෝෂයේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය නොගිණිය හැක. එබැවින් සම්පූර්ණ $6.5\,\text{V}$ පරිපථය හරහා ඇත.

ප්‍රතිරෝධක රූපයේ පරිදි $2$, $1$, $2$, $8$, $6$, $4$, $2$, $10$, $12$, $4\,\Omega$ ය.

අදාළ න්‍යාය

එකම ධාරාව ගෙනයන පරිදි ප්‍රතිරෝධක කීපයක් යාකොට තිබේනම් එය ශ්‍රේණි ගත සම්බන්ධයකි. එම ධාරාවම ගෙනයමින් මුල් ප්‍රතිරෝධය හරහා පවත්නා පූර්ණ විභව අන්තරය පවත්වා ගන්නා තනි ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධය මුල්, ප්‍රතිරෝධ පද්ධතියේ සමක ප්‍රතිරෝධයයි.

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

මෙම ගැල්වනෝමීටරයේ පාඨාංකය ශුන්‍ය වන තෙක් ඉහත විචල්‍ය ප්‍රතිරෝධකවලින් එකක් හෝ කීපයක් සීරුමාරු කෙරෙයි. (පරීක්ෂණාත්මක පියවර ලෙස පළමුව $K_1$ යතුර ද, දෙවනුව $K_2$ යතුර වසනු ලැබේ) මෙසේ ශුන්‍ය උත්ක්‍රමය ලබා ගත් විට එම අවස්ථාව "සංතුලන" අවස්ථාව ලෙස හැඳින්වේ. සංතුලන අවස්ථාවේ දී BD ශාඛාවෙහි ධාරාවක් නොගලන හෙයින් එම සන්ධි දෙකෙහි විභව සමාන වේ.

$\therefore$ A සහ C අතර වීට්ස්ටන් සේතු මූලධර්මය තෘප්ත වේ. BD ඔස්සේ ධාරාවක් නොගලයි. එනිසා BD ඉවත් කර පරිපථය සැලකීමෙන්, A සහ C අතර සමක ප්‍රතිරෝධය $R_1$ නම්,

පළමු උද්ධෘතය කියන්නේ ශ්‍රේණිගත ප්‍රතිරෝධක එකම ධාරාව ගෙන යන බව ය. දෙවන උද්ධෘතය කියන්නේ සමාන්තරගත ප්‍රතිරෝධක හරහා එකම විභව අන්තරය පවතින බව ය. තෙවන උද්ධෘතය කියන්නේ සේතුව සමතුලිත වන විට මැද ශාඛාව හරහා ධාරාවක් නොගලන බව ය. සිව්වන උද්ධෘතය මෙය සිදු වන ජාලයක් පෙන්වයි. එහි මැද ප්‍රතිරෝධකය ඉවත් කළ හැකි ය.

නිදසුනක් ලෙස $P$ නගරයේ සිට $N$ නගරයට යන මාර්ග දෙකක් සහ ඒවා යා කරන හරස් මාර්ගයක් සිතන්න. හරස් මාර්ගයේ කෙළවර දෙක එකම උසෙහි තිබේ නම් එහි කිසිවෙකු නොයයි. මන්ද තල්ලු කිරීමට බෑවුමක් නැත.

පරිපථයේ විභවය උස වැනි ය. සන්ධි දෙකක් එකම විභවයේ තිබේ නම් ඒවා අතර ධාරාවක් නොගලයි. එබැවින් ඒවා යා කරන ප්‍රතිරෝධකය ඉවත් කළ හැකි ය.

තර්කය / ගණනය

පරිපථය කියවන්න.

කෝෂය අසල $2\,\Omega$ ප්‍රතිරෝධකය ඉතිරි කොටස සමග ශ්‍රේණිගත ය. එයින් පසු $P$ සන්ධිය ය. $P$ සිට ජාලය පහළ කම්බිය $N$ දක්වා යයි. එය කෝෂය වෙත ආපසු යයි.

එබැවින් මුළු පරිපථය යනු $2\,\Omega$ ප්‍රතිරෝධකය සහ $P$ හා $N$ අතර ජාලය ශ්‍රේණිගතව ඇති බව ය.

සමමිතිය සොයන්න.

$P$ සහ $T$ අතර එක් මාර්ගයක් $Q$ හරහා යයි: $1\,\Omega$ සහ ඉන්පසු $2\,\Omega$. තවත් එකක් $O$ හරහා යයි: $2\,\Omega$ සහ ඉන්පසු $4\,\Omega$. අනුපාත දෙක සමාන ය, $1 : 2$.

$P$ සහ $N$ අතර එක් මාර්ගයක් $S$ හරහා යයි: $6\,\Omega$ සහ ඉන්පසු $12\,\Omega$. තවත් එකක් $T$ හරහා යයි: $2\,\Omega$ (මෙම අගය ටික වේලාවකින් සොයමු) සහ ඉන්පසු $4\,\Omega$. නැවතත් අනුපාත සමාන ය, $1 : 2$.

එකම විභවයේ ඇති සන්ධි සලකුණු කරන්න.

අනුපාත සමාන බැවින් $Q$ සහ $O$ එකම විභවයේ ඇත. ඒ අතර ඇති $8\,\Omega$ ප්‍රතිරෝධකය හරහා ධාරාවක් නොගලයි.

එලෙසම $S$ සහ $T$ එකම විභවයේ ඇත. ඒ අතර ඇති $10\,\Omega$ ප්‍රතිරෝධකය හරහා ධාරාවක් නොගලයි.

එබැවින් මෙම ප්‍රතිරෝධක දෙකම ඉවත් කළ හැකි ය.

$2$

$R_{PT} = \dfrac{3 \times 6}{3 + 6}$

$4.5$

$R_{PN} = \dfrac{18 \times 6}{18 + 6}$

අවශ්‍ය සමීකරණ

$R_{\text{series}} = R_1 + R_2$

$R_{\text{parallel}} = \dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$

$R = 2 + R_{PN}$

$I = \dfrac{V}{R}$

$6.5$

$R = 2 + 4.5$

$1.0$

$I = \dfrac{6.5}{6.5}$

$a * b / (a + b)$

$v / (2 + r)$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

දැන් එය විකල්ප පහ සමග ගළපන්න.

(1) $0.5\,\text{A}$ නොගැළපේ.

(2) $1.0\,\text{A}$ ගැළපේ.

(3) $1.2\,\text{A}$ නොගැළපේ.

(4) $1.5\,\text{A}$ නොගැළපේ.

(5) $2.0\,\text{A}$ නොගැළපේ.

පරීක්ෂා කිරීම

මෙය තේරුමක් ඇත්ද?

කෝෂයට පෙනෙන්නේ $6.5\,\Omega$ ය. එය තනි $2\,\Omega$ ප්‍රතිරෝධකයට වඩා වැඩි ය. අනෙක් මාර්ග ධාරාවට උදව් වන බැවින් ප්‍රතිරෝධක සියල්ල පේළියට තැබූ අගයට වඩා අඩු ය.

නැවත ආදේශ කරන්න: $6.5\,\Omega$ හරහා $1.0\,\text{A}$ මගින් $6.5\,\text{V}$ ලැබේ. එය කෝෂයේ වෝල්ටීයතාව ය.

නිගමනය

$I = 1.0\,\text{A}$

කෝෂය හරහා ධාරාව $1.0\,\text{A}$ ය.

පිළිතුර (2) යි.

උද්ධෘත මගින් ශ්‍රේණිගත, සමාන්තරගත සහ මැද ශාඛාව හරහා ධාරාවක් නොගලන සමතුලිත සේතුව ලැබේ. අනුපාත $1 : 2$ සහ $1 : 2$ බැවින් සන්ධි සමාන විභවයේ තිබීම එක් එක් මාර්ගයේ ධාරාව සමාන බවින් අපි ලබන නිගමනය ය.

ගුරු සටහන

එකම අනුපාතය ඇති මාර්ග දෙකක් සොයන්න. ඒවායේ මැද සන්ධි එකම විභවයේ ඇත. එබැවින් ඒ අතර ඇති ප්‍රතිරෝධකය හරහා ධාරාවක් නොගලයි. එය ඉවත් කළ හැකි ය.

ඉන්පසු ශ්‍රේණිගත සහ සමාන්තරගත කොටස් සරල කර $I = \dfrac{V}{R}$ යොදන්න.

විභාග ඉඟිය