2019 A/L Physics Past Paper · Question 24 (Tamil Medium)

Answer: (5) இருவாயி 20 Ω, தடையி 20 Ω

வினா என்ன கேட்கிறது

நாம் காண்பது:

ஒரு திசையில் $1$ V ஆனது $50$ mA தருகிறது.

மறு திசையில் $1$ V ஆனது $100$ mA தருகிறது.

பெட்டியினுள் உள்ள இணைப்பையும் இருவாயியின் முன்முகத் தடை $r_d$ ஐயும் தடையி $R$ ஐயும் காண வேண்டும்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

இருவாயி முன்முகக் கோடலில் தடை $r_d$ உடன் ஓட்டத்தைக் கடத்துகிறது.

பின்முகக் கோடலில் அது ஓட்டத்தைத் தடுக்கிறது.

ஆகவே வோல்ற்றளவைத் திருப்பும்போது ஓட்டம் மாறுவது இருவாயியால்தான்.

p – n சந்தியானது சாதாரண உலோகச் சந்தி போன்றல்லாது, புற அழுத்தமொன்றின் மூலம் முன்முகக் கோடலுறச் செய்யும்போது ஒட்டம் பாய இடமளிப்பதோடு பின்முகக்கோடலுறச் செய்யும்போது ஒட்டம் பாய இடமளிப்பதில்லையாதலால் p – n சந்தியானது ஒரு "வால்வு" (Valve) போன்று தொழிற்படும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$I = \frac{V}{R_{eq}}$

$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{r_d}$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

தெரிவுகள் சோடிகள் $(r_d, R)$.

முதலில் இணைப்பைக் காண்போம்.

பிறகு இரு வாசிப்புகளுக்கும் பொருந்தும் சோடியைத் தேடுவோம்.

காரணம் / கணக்கீடு

இரு துப்புகள்:

ஓட்டம் இரு திசைகளிலும் பாய்கிறது. ஆகவே இருவாயி தடையியுடன் தொடராக இல்லை. தொடராக இருந்தால் ஒரு திசையில் ஓட்டம் பூச்சியம்.

ஒரு திசையில் ஓட்டம் இரு மடங்காகிறது. ஆகவே அந்தத் திசையில் ஓர் அதிகப் பாதை திறக்கிறது.

ஆகவே இருவாயி தடையியுடன் சமாந்தரமாக உள்ளது.

முதல் திசையில் இருவாயி பின்முகக் கோடலில். ஓட்டம் $R$ இனூடாக மட்டுமே செல்கிறது.

மறு திசையில் இருவாயியும் கடத்துகிறது. இரு பாதைகளும் ஓட்டத்தைக் கொண்டு செல்கின்றன.

$20$

$R = \frac{V}{I_1} = \frac{1}{0.05}$

$0.05$

$I_d = I_2 - I_1 = 0.1 - 0.05$

$r_d = \frac{V}{I_d} = \frac{1}{0.05}$

$r_d = 0$ எனில் ஓட்டத்துக்கு எல்லை இல்லை.

$R = 10\ \Omega$ எனில் முதல் திசையில் 100 mA.

$r_d = 10\ \Omega$ எனில் திருப்பியதும் 150 mA.

இரு வாசிப்புகளுக்கும் பொருந்தும் சோடி ஒன்றே.

அது $r_d = 20\ \Omega$, $R = 20\ \Omega$.

அது தெரிவு (5).

சரிபார்ப்பு

$10$

$R_{eq} = \frac{20 \times 20}{20 + 20}$

$0.1$

$I_2 = \frac{1}{10}$

முடிவு

$r_d = 20\ \Omega,\ R = 20\ \Omega$

தடையி $20\ \Omega$. இருவாயி தடுக்கும்போது அது தனியாக 50 mA தருகிறது.

திருப்பியதும் $20\ \Omega$ இருவாயியும் சமாந்தரமாகக் கடத்துகிறது.

ஓட்டம் 100 mA.

ஆகவே விடை தெரிவு (5).