2024 A/L Physics Past Paper · Question 11 (Sinhala Medium)
ප්‍රේරණය සහ ශක්ති සංස්ථිතිය
ෆැරඩේගේ විද්‍යුත් චුම්බක ප්‍රේරණය පිළිබඳ නියමය සම්බන්ධ වන්නේ,
Answer and explanation
Answer: (2) ශක්ති සංස්ථිති නියමයට ය.
ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද
මෙම ප්‍රශ්නය චුම්බක ස්‍රාවය වෙනස් කර විද්‍යුත්ගාමක බලයක් ඇති කිරීම ගැන ය.
කම්බි දඟරයක් දෙසට චුම්බකයක් තල්ලු කරන බව සිතන්න. විද්‍යුත්ගාමක බලයක් ප්‍රේරණය වේ. පරිපථය සංවෘත නම් ධාරාවක් ගලා යා හැකි ය.
අප සොයා ගත යුත්තේ: මෙම ප්‍රේරණයට සම්බන්ධ සංස්ථිති නියමය.
සොයන ආකාරය: ප්‍රේරිත ඵලය වෙනසට එරෙහි වන්නේ ඇයි දැයි බලමු. ඉන්පසු විද්‍යුත් ශක්තිය ලැබෙන්නේ කොහෙන් දැයි සොයමු.
සංඛ්‍යාත්මක රාශි දී නැත. චුම්බක ස්‍රාව වෙනස, ප්‍රේරිත විරෝධය සහ ශක්ති හුවමාරුව පසුපස යමු.
(): ප්‍රේරිත විද්‍යුත්ගාමක බලය.
(): බාහිර කාර්යය.
(): විද්‍යුත් ශක්තිය.
(): සංවෘත පද්ධතියේ මුළු ශක්තිය. තල්ලු කරන පුද්ගලයා, දඟරය, පහන සහ පරිසරය එයට ඇතුළත් ය.
අදාළ න්‍යාය
සන්නායකය දඟරයක් හා සබැඳි ස්‍රාව බන්ධන සංඛ්‍යාව වෙනස් කිරීමේ ශීඝ්‍රතාව නැතහොත් සන්නායකයක් හරහා ස්‍රාවය ඡේදනය වීමේ සීඝ්‍රතාවට අනුලෝමව සමානුපාතික වන විද්‍යුත් ගාමකබලයක් එය හරහා ප්‍රේරණය වේ.
විද්‍යුත් චුම්බක ප්‍රේරණයට හේතු වූ ස්‍රාව වෙනසට එරෙහි විය හැකි දිශාවකට ධාරාවක් ගලා යන පරිදි වූ දිශාවකට විද්‍යුත්ගාමකබලය ප්‍රේරණය වේ.
සංවෘත පද්ධතියක මුළු ශක්තිය නියතයක් වේ. එහෙත් පද්ධතිය තුළ දී එක් ශක්ති ප්‍රභේදයක් තවත් ශක්ති ප්‍රභේදයක් බවට පරිවර්තනය වීම සිදු විය හැකිය.
සිදු වන්නේ මෙයයි: දක්ෂිණ ධ්‍රැවය දඟරයට ළං වන විට එහි චුම්බක ස්‍රාවය වැඩි වේ. සංවෘත පරිපථයේ ප්‍රේරිත ධාරාවෙන් දඟරයේ ළඟ කෙළවර ද දක්ෂිණ ධ්‍රැවයක් වේ. එබැවින් දඟරය ළං වීමට එරෙහි වේ.
චුම්බකය ඉදිරියට තල්ලු කරගෙන යාමට බාහිර කාර්යය කළ යුතු ය. එම කාර්යයෙන් විද්‍යුත් ශක්තිය සැපයේ. ප්‍රේරණයෙන් අලුතින් ශක්තිය නිර්මාණය නොවේ.
උදාහරණයක් ලෙස කුඩා පහනකට සම්බන්ධ සංවෘත කම්බි දඟරයක් දෙසට චුම්බකයක් තල්ලු කරන්න. ස්‍රාවය වෙනස් වන විට ප්‍රේරිත ධාරාවෙන් පහන දැල්විය හැකි ය.
ඔබේ තල්ලුව ප්‍රේරිත විරෝධය ජයගත යුතු ය. ඔබ සපයන ශක්තිය විද්‍යුත් ශක්තිය වී පසුව ආලෝකය හා තාපය බවට පත් වේ.
වචනවලින්: ප්‍රේරණයෙන් ලැබෙන ශක්තිය සපයන්නේ කරන කාර්යයයි.
විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම
සම්බන්ධය ශක්ති සංස්ථිති නියමයයි, විකල්පය (2). ෆැරඩේ නියමයෙන් ප්‍රේරිත විද්‍යුත්ගාමක බලය ලැබේ. ලෙන්ස් නියමයෙන් එහි එරෙහි වන දිශාව ලැබේ. එබැවින් ශක්තිය පිටතින් සැපයිය යුතු ය. ප්‍රේරණයෙන් ශක්තිය අලුතින් නිර්මාණය නොවේ.
ආරෝපණ සංස්ථිතිය, අන්තර්ක්‍රියා බල යුගලයක්, කෝණික ගම්‍යතා සංස්ථිතිය හා රේඛීය ගම්‍යතා සංස්ථිතිය මෙම ශක්ති තුලනය හඳුන්වන්නේ නැත.
ස්වාධීන පරීක්ෂාව: ළං වීමේදීත් ඉවතට යාමේදීත් ප්‍රේරිත ඵලය වෙනසට උපකාර කරන බව සිතමු. චුම්බකයත් උපකරණත් මුල් අවස්ථාවට නැවත පැමිණෙන සම්පූර්ණ චක්‍රයක් සිදු කරමු. එවිට සමාන ශක්ති ප්‍රදානයකින් තොරව විද්‍යුත් ශක්තියත් අමතර යාන්ත්‍රික කාර්යයත් ලැබෙනු ඇත. එය ශක්ති සංස්ථිතිය උල්ලංඝනය කරයි. එරෙහි වන දිශාව මෙම පරස්පරතාව වළක්වයි.
අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි
මෙය ආරෝපණ ගලා යාම සහ විද්‍යුත් ශක්තියේ ප්‍රභවය පටලවා ගනියි. ප්‍රේරිත ඵලය ස්‍රාව වෙනසට එරෙහි වන්නේ ඇයි දැයි ආරෝපණ සංස්ථිතියෙන් පැහැදිලි නොවේ. එම විරෝධයට එරෙහිව කරන කාර්යයෙන් ශක්තිය සැපයේ.
සමාන හා ප්‍රතිවිරුද්ධ අන්තර්ක්‍රියා බල පමණක් ශක්තියේ ප්‍රභවය හඳුන්වන්නේ නැත. මෙහි සම්බන්ධය වන්නේ ප්‍රේරිත විරෝධයට එරෙහිව කරන කාර්යය විද්‍යුත් ශක්තිය බවට පත් වීමයි.
ජනක භ්‍රමණය විය හැකි නිසා මෙය භ්‍රමණ සංස්ථිති නියමයක් තෝරයි. එහෙත් උත්තාරණය වන චුම්බකයකින් ද දඟරයක විද්‍යුත්ගාමක බලයක් ප්‍රේරණය වේ. පොදු සම්බන්ධය වන්නේ සැපයෙන කාර්යය විද්‍යුත් ශක්තිය බවට පත් වීමයි.
මෙය ශක්ති හුවමාරුව වෙනුවට චුම්බකයේ චලිතය දෙස බලයි. ප්‍රේරිත විරෝධයට එරෙහිව චලිතය පවත්වා ගැනීමට බාහිර කාර්යය අවශ්‍ය වේ. එම කාර්යය විද්‍යුත් ප්‍රතිදානයට සම්බන්ධ කරන්නේ ශක්ති සංස්ථිතියයි.
නිගමනය
සම්බන්ධ වන්නේ ශක්ති සංස්ථිති නියමයයි. පිළිතුර (2) යි.