2021 A/L Physics Past Paper · Question 32 (Tamil Medium)

Answer: (1) மாறுவதில்லை.

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

மூன்று கொள்ளளவிகள், ஒவ்வொன்றும் $C$. ஒன்று தனியாக உள்ளது. மற்ற இரண்டும் சமாந்தரமாகத் தொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

சாவி $K$ அந்த இரு சமாந்தரக் கொள்ளளவிகளின் குறுக்கே தொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

பற்றரியின் அழுத்த வித்தியாசம் $V$. சாவி $K$ முதலில் மூடப்பட்டு, பின்னர் திறக்கப்படுகிறது.

வினா என்ன கேட்கிறது

காண வேண்டியது: சாவி $K$ திறக்கப்படும்போது மூன்று கொள்ளளவிகளினதும் மொத்த ஏற்றம் எவ்வாறு மாறுகிறது.

திட்டம்: $K$ மூடியிருக்கும்போது ஏற்றங்களைக் காண்க. பின்னர் $K$ திறந்திருக்கும்போது காண்க. இரண்டையும் ஒப்பிடுக.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

அதற்கமைய கொள்ளளவி என்பது நிலைத்த ஏற்றங்கள் களஞ்சியப்படுத்தி வைக்கப்படும் ஒரு மின் சாதனமாகும்.

அதாவது கொள்ளளவியொன்றின் கொள்ளளவு என்பது அதன் ஏற்றத்துக்கு தகடுகளிரண்டுக்கும் இடையிலான அழுத்த வித்தியாசத்துக்கும் இடையிலான விகிதம் ஆகும்.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$Q = CV$

$Q_2 = 2C\,V_2$

$V_1 + V_2 = V$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

$0$

$Q_2 = 2C \times 0$

$CV$

$Q_1 = CV$

$Q_1 + Q_2 = CV + 0$

$-Q_1 + Q_2 = -CV$

$\dfrac{Q_1}{C} + \dfrac{Q_2}{2C} = V$

$3Q_1 = 3CV$

$2Q_1 + (Q_1 - CV) = 2CV$

$Q_2 = 0$

$Q_1 = CV, \quad Q_2 = CV - CV$

ஒவ்வொரு உறுப்பும் ஓர் ஏற்றம். $CV$ இன் அலகு $\text{F} \times \text{V} = \text{C}$. சமன்பாடுகள் ஏற்றத்தை ஏற்றத்துடன் ஒப்பிடுகின்றன.

காரணம் / கணக்கீடு

$K$ திறந்திருக்கும்போது $Q_1 = CV$, $Q_2 = 0$. மொத்த ஏற்றம் $CV + 0 = CV$.

$K$ மூடியிருக்கும்போதும் அது $CV$. மொத்த ஏற்றம் மாறுவதில்லை. இது விடை (1).

சரிபார்ப்பு

$(2 * c * v + c * v) / 3$

பொருத்தமானதா?

சாவி திறந்த பின் சோடிக்கு $V_2 = \dfrac{Q_2}{2C} = 0$. எனவே தனிக் கொள்ளளவிக்கு இன்னும் முழு $V$ உள்ளது.

சுற்றில் எதுவும் மாற வேண்டியதில்லை. எனவே ஏற்றம் எதுவும் நகர்வதில்லை.

முடிவு

$Q_1 + Q_2 = CV$

$K$ திறந்திருக்கும்போது $Q_1 = CV$, $Q_2 = 0$. $K$ மூடியிருக்கும்போதும் $Q_1 = CV$, $Q_2 = 0$.

மொத்த ஏற்றம் இரு தடவையும் $CV$. விடை (1).

ஒரு கொள்ளளவியின் குறுக்கே மூடிய சாவி இருந்தால் அதற்கு அழுத்தமும் ஏற்றமும் இல்லை.

சாவி திறக்கும்போது பற்றரியுடன் தொடுக்கப்படாத பகுதி எது எனப் பார்க்க. அப்பகுதி தன் ஏற்றத்தை மாற்றாது. பின்னர் சுற்றுச் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துக.

பரீட்சைக் குறிப்பு