2018 A/L Physics Past Paper · Question 26 (Tamil Medium)

Answer: (2) C இல் மாத்திரம்

வினா என்ன கேட்கிறது

மூன்று நிலைமைகள் உள்ளன: (A), (B), (C).

ஒவ்வொன்றிலும் இதைச் சோதிக்க. சுடப்படாத எல்லாக் குமிழ்களும் ஒரே பிரகாசத்துடன் ஒளிர்கின்றனவா?

தொடர்புடைய கோட்பாடு

தடையியின் ஊடாகப் பாயும் மின்சக்தி முழுவதும் வெப்பமாக மாற்றப்படும் தடையிகளே செயலிலித் தடையிகள் எனப்படும்.

அதாவது அதனூடாக எந்தவொரு புள்ளியிலோ சந்தியிலோ ஏற்றங்கள் ஒன்று சேராது பாயும்.

குமிழ்கள் சர்வசமமானவை. ஆகவே ஒரு குமிழின் பிரகாசம் அதன் ஓட்டத்தில் மட்டுமே தங்கியுள்ளது.

சம ஓட்டம் எனின் சம பிரகாசம். ஓட்டம் இல்லை எனின் ஒளி இல்லை.

குமிழ்கள் 1, 2 சமாந்தரமாக உள்ளன. 3, 4 தொடராகவும் 5, 6 தொடராகவும் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இவ்விரு தொடர் இணைப்புகளும் சமாந்தரமாக உள்ளன.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

ஒவ்வொரு தெரிவும் நிலைமைகளின் ஒரு தொகுதி.

(A), (B), (C) ஐ ஒவ்வொன்றாகச் சோதிக்க. பின் தெரிவைத் தேர்க.

காரணம் / கணக்கீடு

குமிழ் 2 சுட்டிடுதல்

குமிழ் 2 சுட்டுவிட்டது. ஆகவே குமிழ் 1 முழு ஓட்டம் $I$ ஐயும் கொண்டு செல்கிறது.

3–4 உம் 5–6 உம் $I$ ஐச் சமமாகப் பகிர்கின்றன. ஆகவே 3, 4, 5, 6 ஒவ்வொன்றும் $\frac{I}{2}$ ஐக் கொண்டு செல்கின்றன.

குமிழ் 1 இல் இரு மடங்கு ஓட்டம். அது 4 மடங்கு பிரகாசமாக ஒளிர்கிறது. ஆகவே (A) பொய்.

A

2, 5 சுட்டிடுதல்

குமிழ்கள் 2, 5 சுட்டுவிட்டன. 5–6 தொடர் இணைப்பு திறந்துள்ளது.

குமிழ்கள் 1, 3, 4 தொடராக உள்ளன. அவை ஒரே ஓட்டத்தைக் கொண்டு சமமாக ஒளிர்கின்றன.

ஆனால் குமிழ் 6 சுடப்படவில்லை. அதனூடாக ஓட்டம் இல்லை. அது ஒளிர்வதில்லை. ஆகவே (B) பொய்.

B

எக்குமிழும் சுடப்படாதிருத்தல்

எந்தக் குமிழும் சுடப்படவில்லை. குமிழ்கள் 1, 2 $I$ ஐப் பகிர்கின்றன. ஒவ்வொன்றும் $\frac{I}{2}$.

ஒவ்வொரு தொடர் இணைப்பின் தடையும் $2R$. ஆகவே அவையும் $I$ ஐச் சமமாகப் பகிர்கின்றன. 3, 4, 5, 6 ஒவ்வொன்றும் $\frac{I}{2}$.

ஆறு குமிழ்களிலும் ஒரே ஓட்டம். அவை சமமாக ஒளிர்கின்றன. ஆகவே (C) உண்மை.

C

$R_{மொத்தம்} = \frac{R}{2} + \frac{2R \times 2R}{2R + 2R}$

$\tfrac{3R}{2}$

$R_{மொத்தம்} = \frac{R}{2} + R$

$I_{குமிழ்} = \frac{I}{2}$

(A) இல் ஓட்டம் சமமாகப் பிரிவதில்லை. குமிழ் 1 இற்கு $I$. ஏனையவற்றுக்கு $\frac{I}{2}$.

(B) இல் குமிழ் 6 ஒளிர்வதே இல்லை.

(C) மட்டுமே உண்மை.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

(B) இல் குமிழ் 6 ஒளிர்வதில்லை. இத்தெரிவு (C) ஐயும் விட்டுவிடுகிறது.

(A) இல் குமிழ் 1 ஏனையவற்றின் இரு மடங்கு ஓட்டத்தைக் கொண்டு செல்கிறது. ஆகவே அவை சமமாக ஒளிர்வதில்லை.

(B) பொய். குமிழ் 6 ஒளிர்வதில்லை.

(A), (B) இரண்டும் பொய்.

முடிவு

(C) இல் மட்டுமே ஆறு குமிழ்களும் ஒரே ஓட்டத்தைக் கொண்டு சமமாக ஒளிர்கின்றன.

விடை தெரிவு (2).

ஆராய்க

ஆறு சர்வசம மின் குமிழ்கள். குமிழ்கள் 1, 2 சமாந்தரமாக உள்ளன. 3, 4 தொடராகவும் 5, 6 தொடராகவும் உள்ளன. இவ்விரு தொடர் இணைப்புகளும் சமாந்தரமாக உள்ளன.

குமிழ் 2 சுட்டிடுகிறது. இப்போது குமிழ் 1 முழு ஓட்டத்தையும் கொண்டு செல்கிறது. அது 3, 4, 5, 6 இலும் பார்க்கப் பிரகாசமாக ஒளிர்கிறது.

குமிழ் 5 உம் சுட்டிடுகிறது. 5–6 தொடர் இணைப்பு திறக்கிறது. குமிழ் 6 சுடப்படாவிட்டாலும் ஒளிர்வதில்லை.

இப்போது எந்தக் குமிழும் சுடப்படவில்லை. ஒவ்வொரு குமிழும் அரைவாசி ஓட்டத்தைக் கொண்டு செல்கிறது. ஆறும் ஒரே பிரகாசத்துடன் ஒளிர்கின்றன.

C இல் மட்டுமே எல்லாக் குமிழ்களும் சமமாக ஒளிர்கின்றன. ஆகவே விடை தெரிவு (2).