2019 A/L Physics Past Paper · Question 49 (Tamil Medium)

Answer: (4) $\frac{V}{R}$

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது:

பற்றரியினூடாகப் பாயும் மொத்த ஓட்டம் $I$.

வைர வடிவ வலையமைப்பு $V$ பற்றரிக்குக் குறுக்கே தொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

தரப்பட்ட தகவல்கள்

முனைகள்:

$A$ இடப்பக்க மூலை, அழுத்தம் $V$.

$C$ வலப்பக்க மூலை, அழுத்தம் $0$.

$O$ மையம், $T$ மேல், $B$ கீழ்.

இடப்பக்க உள்ளே $P$ (மேல்), $Q$ (கீழ்). வலப்பக்கம் $P^{\prime}$, $Q^{\prime}$.

தடைகள்:

$A$–$P$, $A$–$O$, $A$–$Q$ ஒவ்வொன்றும் $R$.

$P$–$O$ $2R$.

$P$–$T$ $4R$.

$P$–$P^{\prime}$ $8R$.

வலப்பக்கமும் கீழும் அவ்வாறே.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

சந்தி விதி: ஒரு முனையை நோக்கி வரும் ஓட்டங்கள் அதிலிருந்து செல்லும் ஓட்டங்களுக்குச் சமம்.

சமச்சீர் எந்த முனைகள் ஒரே அழுத்தத்தில் உள்ளன என்று சொல்கிறது.

அது வலையமைப்பை எளிதாக்குகிறது.

சுற்றொன்றின் யாதேனும் சந்திக்குக் குறுக்காகப் பாயும் ஓட்டங்களின் அட்சர கணிதக் கூட்டுத்தொகை பூச்சியம் ஆகும்.

காரணம் / கணக்கீடு

வடிவம்:

$A$ இலிருந்து மூன்று பாதைகள் செல்கின்றன, $P$, $O$, $Q$ க்கு.

$C$ க்கு மூன்று பாதைகள் வருகின்றன, $P^{\prime}$, $O$, $Q^{\prime}$ இலிருந்து.

மேல் $T$ உம் கீழ் $B$ உம் $4R$ தடைகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

$8R$ தடைகள் $P$ க்கும் $P^{\prime}$ க்கும் இடையிலும் $Q$ க்கும் $Q^{\prime}$ க்கும் இடையிலும் உள்ளன.

சமச்சீர்:

இடமும் வலமும் கண்ணாடிப் பிம்பங்கள். ஆனால் $V$ உம் $0$ உம் இடம் மாறியுள்ளன. ஆகவே நடுக்கோட்டில் உள்ள $O$, $T$, $B$ எல்லாம் $\dfrac{V}{2}$ இல்.

மேலும் கீழும் ஒரே மாதிரி. ஆகவே $V_P = V_Q = x$ உம் $V_{P^{\prime}} = V_{Q^{\prime}} = V - x$ உம்.

ஒரே அழுத்தத்தில் உள்ள முனைகள்:

$O$, $T$, $B$ $\dfrac{V}{2}$ இல்.

$P$, $Q$ $x$ இல்.

$P^{\prime}$, $Q^{\prime}$ $V - x$ இல்.

ஆகவே ஆறு அல்ல, தெரியாதது ஒன்றே, $x$.

விட்டுவிடக்கூடியவை:

$O$, $T$, $B$ இன் அழுத்தம் ஏற்கெனவே தெரியும். அவற்றுக்குச் சமன்பாடு தேவையில்லை.

$Q$, $P^{\prime}$, $Q^{\prime}$ இல் உள்ள சமன்பாடுகள் $P$ இல் உள்ளதைப் போலவே.

ஆகவே $P$ இல் ஒரு சந்தி விதி போதும்.

$8(V - x) + 2\left(\frac{V}{2} - x\right) + \left(V - 2x\right) + 4\left(\frac{V}{2} - x\right) = 0$

$12V - 16x = 0$

$\frac{3V}{4}$

$x = \frac{3V}{4}$

$\frac{V}{4R}$

$\frac{V - 3V/4}{R}$

$\frac{V}{2R}$

$\frac{V - V/2}{R}$

தேவையான சமன்பாடுகள்

$I = \frac{V}{4R} + \frac{V}{4R} + \frac{V}{2R}$

$I = \frac{V}{R}$

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

$I = \dfrac{V}{R}$.

அது தெரிவு (4).

முழு வலையமைப்பும் ஒரே தடையி $R$ போலச் செயற்படுகிறது.

சரிபார்ப்பு

$V / R$

சோதனை:

$P$ ஐ நோக்கி வரும் ஓட்டம் $\dfrac{V}{4R}$.

$P$ இலிருந்து செல்வது: $O$ க்கு $\dfrac{V/4}{2R} = \dfrac{V}{8R}$.

$T$ க்கு $\dfrac{V/4}{4R} = \dfrac{V}{16R}$.

$P^{\prime}$ க்கு $\dfrac{V/2}{8R} = \dfrac{V}{16R}$.

மொத்தம் $\dfrac{V}{4R}$. ஆகவே பொருந்துகிறது.

முடிவு

$I = \frac{V}{R}$

சமச்சீரால் $O$ $\dfrac{V}{2}$ இல். $P$ உம் $Q$ உம் $\dfrac{3V}{4}$ இல்.

$A$ இலிருந்து ஓட்டங்கள் $\dfrac{V}{4R} + \dfrac{V}{4R} + \dfrac{V}{2R} = \dfrac{V}{R}$.

ஆகவே விடை தெரிவு (4).