2018 A/L Physics Past Paper · Question 42 (Tamil Medium)

Answer: (3) உரு (3)

வினா என்ன கேட்கிறது

இரு வாசிப்புகளையும் தரும் வலையமைப்பைக் காண வேண்டும்.

$ab$ இற்குக் குறுக்கே இலட்சிய வோல்ற்றுமானி: வாசிப்பு $1$ V.

$ab$ இற்குக் குறுக்கே இலட்சிய அம்பியர்மானி: வாசிப்பு $2$ mA.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

ஒரே வகையான உபகரணத்தைப் பயன்படுத்திய போதிலும், ஒட்டு மொத்தமாக அம்பியர்மானியின் தடைகள் இயன்ற அளவுக்குக் குறைவானதாக இருத்தல் வேண்டும் என்பதும் வோல்ற்றுமானியின் தடைகள் இயன்ற அளவுக்கு உயர்வானதாகவும் இருத்தல் வேண்டும் என்பதும் இதிலிருந்து தெளிவாகும் மற்றுமொரு விடயமாகும்.

அதாவது அதனூடாக எந்தவொரு புள்ளியிலோ சந்தியிலோ ஏற்றங்கள் ஒன்று சேராது பாயும்.

இலட்சிய வோல்ற்றுமானி ஓட்டம் எடுப்பதில்லை.

இலட்சிய அம்பியர்மானிக்குத் தடை இல்லை. அது $a$ ஐ $b$ உடன் இணைக்கிறது.

ஓட்டம் இல்லாத தடையிக்குக் குறுக்கே அழுத்த வித்தியாசம் இல்லை.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$V = IR$

$V_b = \frac{R_2}{R_1 + R_2}\,E$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

ஐந்து வலையமைப்புகளையும் இரு வாசிப்புகளாலும் சோதிப்போம்.

காரணம் / கணக்கீடு

பற்றரி $E = 2$ V தருகிறது. $c$ இல் $+2$ V, $d$ இல் $0$.

வோல்ற்றுமானி: $V_{ab} = 1$ V.

அம்பியர்மானி: $I = 2$ mA.

வோல்ற்றுமானியுடன் $b$ இன் அழுத்தம் $1$ V ஆக இருக்க வேண்டும். ஆகவே $b$ ஓர் அழுத்தப் பிரிப்பானின் நடுப்புள்ளியுடன் இணைய வேண்டும்.

அம்பியர்மானியுடன் பாதையில் $1$ kΩ மட்டுமே இருக்கலாம்.

$$R = \frac{2\ \text{V}}{2\ \text{mA}} = 1\ \text{k}\Omega$$

எல்லா வலையமைப்புகளும் $c$ ஐ $a$ உடன் ஒரு கம்பியால் இணைக்கின்றன.

1 kΩ தடையிகள் மட்டுமே வெவ்வேறு விதமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

(3) மட்டுமே இரு வாசிப்புகளையும் தருகிறது.

(1)

$1$ V ✓, $0.67$ mA ✗

(2)

$2$ V ✗

(3)

$1$ V ✓, $2$ mA ✓

(4)

(5)

$1$

$V_b = \frac{1}{1 + 1} \times 2$

$V_{ab} = 2 - 1$

$0.002$

$I = \frac{2}{1000}$

சரிபார்ப்பு

$E / R$

(2), (4), (5) இல் $b$ இலுள்ள தடையியினூடாக ஓட்டம் இல்லை. ஆகவே $b$ இன் அழுத்தம் $d$ இன் அழுத்தமே. வோல்ற்றுமானி $2$ V காட்டும்.

(1) இல் அம்பியர்மானி ஓட்டம் $2$ mA இலும் குறைவு.

(3) மட்டுமே இரு வாசிப்புகளுடனும் பொருந்துகிறது.

வோல்ற்றுமானி வாசிப்பு $1$ V பொருந்துகிறது.

ஆனால் அம்பியர்மானியுடன் $b$ இலுள்ள 1 kΩ உம் பாதையில் வருகிறது. ஓட்டம் ஏறத்தாழ $0.67$ mA மட்டுமே.

$b$ இலுள்ள 1 kΩ இனூடாக ஓட்டம் இல்லை. ஆகவே $b$ இன் அழுத்தம் $d$ இன் அழுத்தமே.

$$V_{ab} = 2\ \text{V}$$

$b$ ஆனது 1 kΩ இனூடாக $d$ வரிசையுடன் இணைந்துள்ளது. அதனூடாக ஓட்டம் இல்லை.

முடிவு

உரு (3) வோல்ற்றுமானியுடன் $1$ V உம் அம்பியர்மானியுடன் $2$ mA உம் தருகிறது.

விடை தெரிவு (3).