ஒரு சமாந்தர உலோகத் தகட்டுச் சோடிக்கிடையே 200 V m⁻¹ செறிவு உள்ள ஒரு சீரான மின் புலம் பிரயோகிக்கப்படுகின்றது. ஒரு 10 V அழுத்த வித்தியாசத்தை உண்டாக்குவதற்குத் தகடுகளுக்கிடையிலான வேறாக்கம் யாதாக இருத்தல் வேண்டும்?

2022 A/L Physics Past Paper · Question 11 (Tamil Medium)

தகடுகளுக்கிடையிலான வேறாக்கம்

ஒரு சமாந்தர உலோகத் தகட்டுச் சோடிக்கிடையே $200\ \text{V m}^{-1}$ செறிவு உள்ள ஒரு சீரான மின் புலம் பிரயோகிக்கப்படுகின்றது. ஒரு $10\ \text{V}$ அழுத்த வித்தியாசத்தை உண்டாக்குவதற்குத் தகடுகளுக்கிடையிலான வேறாக்கம் யாதாக இருத்தல் வேண்டும்?

(1) $20\ \text{mm}$
(2) $30\ \text{mm}$
(3) $50\ \text{mm}$
(4) $20\ \text{m}$
(5) $30\ \text{m}$

Answer and explanation

Answer: (3) $50\ \text{mm}$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

மின் புலம் சீரானது. அதன் செறிவு $E = 200\ \text{V m}^{-1}$ .

தகடுகளுக்கிடையிலான அழுத்த வித்தியாசம் $V = 10\ \text{V}$ .

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: தகடுகளுக்கிடையிலான வேறாக்கம் $d$ .

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$E$ ( $\text{V m}^{-1}$ ): தகடுகளுக்கிடையிலான புலச்செறிவு.

$V$ ( $\text{V}$ ): தகடுகளுக்கிடையிலான அழுத்த வித்தியாசம்.

$d$ ( $\text{m}$ ): தகடுகளுக்கிடையிலான வேறாக்கம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

அக்கோவையின்படி மின்புலமொன்றின் யாதேனும் புள்ளியில் புலச்செறிவானது அதன் அழுத்தப்படித்திறனுக்குச் சமமாகும்.

சீரான மின்புலமொன்றில் $x$ அளவு தூர வீச்சில் $E = -\frac{V}{x}$ எனக் குறிப்பிடலாம்.

உதாரணமாக, குறிப்பிட்ட உயரம் இறங்கும் ஒரு சரிவுப்பாதையைப் பாருங்கள்.

சரிவு செங்குத்தாக இருக்க, ஒவ்வொரு மீற்றருக்கும் உயரம் அதிகமாக இறங்கும். பாதை நீளமாக இருக்க, மொத்தத்தில் உயரம் அதிகமாக இறங்கும்.

புலம் சரிவின் செங்குத்துத்தன்மையைப் போன்றது. வேறாக்கம் நீளத்தைப் போன்றது. அழுத்த வித்தியாசம் மொத்த இறக்கத்தைப் போன்றது.

சீரான புலத்தில் செங்குத்துத்தன்மை எங்கும் ஒன்றே. எனவே இறக்கம் என்பது செங்குத்துத்தன்மையை நீளத்தால் பெருக்கியது மாத்திரமே.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$E = \dfrac{V}{d}$

$d = \dfrac{V}{E}$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

எல்லாக் கணியங்களும் ஏற்கெனவே SI அலகுகளில்: வோல்ற், வோல்ற் மீற்றர் $^{-1}$ . எனவே $d$ மீற்றரில் வரும்.

$d = \dfrac{10}{200}$

$0.05$

$d = 0.05$

$50$

$d = 0.05 \times 1000$

காரணம் / கணக்கீடு

புலத்தின் பருமன் என்பது அழுத்த வித்தியாசத்தை வேறாக்கத்தால் வகுத்தது.

எனவே வேறாக்கம் $\dfrac{10\ \text{V}}{200\ \text{V m}^{-1}} = 0.05\ \text{m}$ .

$0.05\ \text{m}$ என்பது $50\ \text{mm}$ . இது தெரிவு (3).

சரிபார்ப்பு

$1000 * v / e$

பரிமாணச் சரிபார்ப்பு: $\dfrac{\text{V}}{\text{V m}^{-1}} = \text{m}$ . அது நீளம், சரியே.

இது பொருத்தமானதா?

விடையைத் திருப்பிப் பிரதியிடுங்கள்: $E d = 200 \times 0.05 = 10\ \text{V}$ . கேள்வி கேட்பது இதுவே.

ஆய்வுகூடத்தில் ஒரு தகட்டுச் சோடியின் வேறாக்கம் $5\ \text{cm}$ என்பது பொருத்தமான அளவு. $20\ \text{m}$ அப்படியல்ல.

முடிவு

$d = 50\ \text{mm}$

வேறாக்கம் $d = \dfrac{V}{E} = \dfrac{10}{200} = 0.05\ \text{m} = 50\ \text{mm}$ .

விடை (3).

சீரான புலத்தில் $E = \dfrac{V}{d}$ . வேறாக்கம் என்பது அழுத்த வித்தியாசத்தைப் புலத்தால் வகுத்தது.

தலைகீழாக எடுக்காதீர்கள். விடையைத் திருப்பிப் பிரதியிட்டுச் சரிபாருங்கள்: $E d$ அழுத்த வித்தியாசத்தைத் தர வேண்டும்.

பரீட்சைக் குறிப்பு

සිංහල · English