2018 A/L Physics Past Paper · Question 23 (Tamil Medium)

Answer: (5) $\psi_R > +\psi$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை: மூடிய மேற்பரப்பு $S$ இனுள் தேறிய நேரேற்றம் $Q$ உள்ளது.

பகுதி $A$ இனூடான பாயம் $-\psi$. மறைக் குறி என்பது பாயம் $A$ இனூடாக உட்செல்கிறது என்பதாகும்.

எண்களுடன் பார்க்க

$$\psi = 1,\; \frac{Q}{\varepsilon_0} = 2$$

எனக் கொள்வோம்.

வினா என்ன கேட்கிறது

$A$ உம் எஞ்சிய பகுதியும் சேர்ந்து முழு மேற்பரப்பு $S$ ஆகும்.

ஆகவே அவற்றின் இரு பாயங்களின் கூட்டுத்தொகை $S$ இன் மொத்தப் பாயம்.

$\psi_R$ ஐ $\psi$ உடன் ஒப்பிட வேண்டும்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

$\varepsilon$ எனும் அனுமதித்திறனை உடைய ஊடகத்தில் வைக்கப்பட்ட $Q$ ஏற்றத்தை சூழவுள்ள எந்த வடிவத்தை உடைய மூடிய பரப்பிற்கு செங்குத்தாக வெளியேறும் மின்பாயம் $\frac{Q}{\varepsilon}$ இற்கு சமனாகும்.

வசதி கருதி, மின்புலச் செறிவு $E$ என்பது இப்பாயக் கோடுகளுக்குச் செங்குத்தான ஓரலகு குறுக்கு வெட்டுப் பரப்பளவுக்கு செவ்வனாக ஊடறுத்துச் செல்லும் மின்பாயக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை எனக் கொள்ளப்படுகின்றது.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$\Phi_{S} = \frac{Q}{\varepsilon_0}$

$\Phi_S = (-\psi) + \psi_R$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

மேற்பரப்பிலிருந்து வெளியேறும் பாயம் நேர்.

உட்செல்லும் பாயம் மறை.

ஆகவே $A$ இனூடான $-\psi$ உட்செல்லும் பாயம்.

உள்ளேயுள்ள ஏற்றம் நேர். ஆகவே $S$ இலிருந்து வெளியேறும் மொத்தப் பாயம் நேர்.

$$\Phi_S = \frac{Q}{\varepsilon_0} > 0$$

இதை $A$ இன் பாயமும் எஞ்சிய பகுதியின் பாயமும் சேர்ந்ததற்குச் சமப்படுத்துவோம்.

காரணம் / கணக்கீடு

$-\psi + \psi_R = \frac{Q}{\varepsilon_0}$

$\psi_R = \psi + \frac{Q}{\varepsilon_0}$

$\psi_R > +\psi$

சரிபார்ப்பு

$psi + q_eps$

மின்பாயக் கோடுகளுடன் சரிபார்ப்போம்.

$A$ இனூடாக உட்செல்லும் கோடுகள் வேறோர் இடத்தால் வெளியேற வேண்டும்.

உள்ளேயுள்ள ஏற்றத்தின் கோடுகளும் வெளியேறுகின்றன.

இரண்டும் எஞ்சிய பகுதியினூடாக வெளியேறுகின்றன. ஆகவே அங்கு பாயம் $\psi$ இலும் கூடியது.

முடிவு

$\psi_R = \psi + \frac{Q}{\varepsilon_0} > \psi$

$$\psi_R = \psi + \frac{Q}{\varepsilon_0}$$

இங்கு $Q > 0$. ஆகவே $\psi_R > +\psi$.

விடை தெரிவு (5).