2022 A/L Physics Past Paper · Question 44 (Tamil Medium)

Answer: (3) $5\ \text{k}\Omega$, $7.5\ \text{k}\Omega$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

ஒரு சிலிக்கன் திரான்சிற்றரின் காலி புவியுடன், $0\ \text{V}$ இல், தொடுக்கப்பட்டுள்ளது. வழங்கல் $V_{cc} = +10\ \text{V}$.

ஒரு $100\ \text{k}\Omega$ தடையி வழங்கலை அடியுடன் தொடுக்கிறது. ஒரு மாறும் தடையி $R$ அடியைப் புவியுடன் தொடுக்கிறது.

$R_c$ இன் பெறுமானம் தரப்படவில்லை. அது நமக்குத் தேவையில்லை, ஏனெனில் அடியின் அழுத்தமே பிரதேசத்தைத் தீர்மானிக்கிறது.

எழுத்து $R$ ஐ வைத்துக்கொண்டு தெரிவுகளிலுள்ள பெறுமானங்களை முயன்று பார்க்கிறோம்.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: துண்டிப்புக்கான $R$ இன் பெறுமானமும் உயிர்ப்புப் பிரதேசத்துக்கான $R$ இன் பெறுமானமும்.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$V_{cc}$ ($\text{V}$): வழங்கல் அழுத்தம், $+10\ \text{V}$.

$R$ ($\text{k}\Omega$): அடியிலிருந்து புவிக்குச் செல்லும் மாறும் தடையி.

$V_B$ ($\text{V}$): அடியின் அழுத்தம்.

$V_{BE}$ ($\text{V}$): அடிக்கும் காலிக்கும் இடையிலான அழுத்தம்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

என்ன நடக்கிறது:

$100\ \text{k}\Omega$ தடையியும் $R$ உம் $+10\ \text{V}$ இற்கும் $0\ \text{V}$ இற்கும் இடையே தொடராக உள்ளன. அவை $10\ \text{V}$ ஐப் பகிர்கின்றன. இது ஓர் அழுத்தப் பிரிப்பான்.

அடி அவற்றுக்கிடையே தொடுக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே அடியின் அழுத்தம் $R$ இல் தங்கியுள்ளது.

காலி $0\ \text{V}$ இல் உள்ளது, எனவே $V_{BE}$ ஆனது $V_B$ ஆகும்.

திரான்சிற்றரின் பிரதேசம் $V_{BE}$ இல் தங்கியுள்ளது. $R$ இன் ஒவ்வொரு பெறுமானத்துக்கும் $V_B$ ஐக் கண்டு புத்தகத்திலுள்ள பெறுமானங்களுடன் ஒப்பிடுகிறோம்.

$V_{BE}$ இனது பெறுமானம் 0.5V இலும் குறையும்போதும் 0.8V இலும் அதிகரிக்கும் போதும் முறையே திரான்சிற்றரானது துண்டித்த மற்றும் நிரம்பல் சந்தர்ப்பங்களில் தொழிற்படும்.

(மேற்படி பெறுமானங்கள் சிலிக்கன் திரான்சிற்றருக்கான பருமட்டான பெறுமானங்களாகும்.

எனவே சிலிக்கன் திரான்சிற்றருக்கு, $V_{BE}$ ஆனது $0.5\ \text{V}$ இலும் குறைவாயின் அது துண்டிப்புப் பிரதேசத்தில் இருக்கும், $0.8\ \text{V}$ இலும் அதிகமாயின் நிரம்பலில் இருக்கும்.

$0.5\ \text{V}$ இற்கும் $0.8\ \text{V}$ இற்கும் இடையே திரான்சிற்றர் துண்டிப்பிலும் இல்லை, நிரம்பலிலும் இல்லை. அது உயிர்ப்புப் பிரதேசம்.

உதாரணமாக, ஒரு நீர்க் குழாய். கைப்பிடியைச் சிறிது திருப்பினால் முதலில் நீர் வருவதில்லை. அது துண்டிப்பு போன்றது. மேலும் திருப்பினால் நீர் அதிகரிக்கிறது. அது உயிர்ப்புப் பிரதேசம் போன்றது. முழுவதும் திறந்த குழாயில் நீர் மேலும் அதிகரிக்க முடியாது, நிரம்பல் போல.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$V_B = V_{cc} \times \dfrac{R}{100 + R}$

$V_B < 0.5\ \text{V}$

$0.5\ \text{V} < V_B < 0.8\ \text{V}$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

$V_B = V_{cc} \times \dfrac{R}{100 + R}$ இல் இரு தடைகளும் $\text{k}\Omega$ இல் உள்ளன, எனவே பின்னத்துக்கு அலகு இல்லை, $V_B$ ஆனது $\text{V}$ இல்.

தெரிவுகளிலுள்ள சிறிய $R$ பெறுமானங்களுக்கு அடியினுள் பாயும் ஓட்டம் சிறியது, எனவே அழுத்தப் பிரிப்பான் கோவை நல்ல மதிப்பீட்டைத் தருகிறது.

$0.48$

$V_B = 10 \times \dfrac{5}{100 + 5}$

$0.48\ \text{V}$ ஆனது $0.5\ \text{V}$ இலும் குறைவு. எனவே $R = 5\ \text{k}\Omega$ திரான்சிற்றரைத் துண்டிப்புப் பிரதேசத்தில் வைக்கிறது.

$0.10$

$V_B = 10 \times \dfrac{1.0}{100 + 1.0}$

$0.24$

$V_B = 10 \times \dfrac{2.5}{100 + 2.5}$

$0.70$

$V_B = 10 \times \dfrac{7.5}{100 + 7.5}$

காரணம் / கணக்கீடு

$0.10\ \text{V}$, $0.24\ \text{V}$ ஆகியவை $0.5\ \text{V}$ இலும் குறைவு: துண்டிப்பு.

$0.70\ \text{V}$ ஆனது $0.5\ \text{V}$ இற்கும் $0.8\ \text{V}$ இற்கும் இடையே: உயிர்ப்புப் பிரதேசம்.

எனவே பெறுமானங்கள் துண்டிப்புக்கு $5\ \text{k}\Omega$, உயிர்ப்புப் பிரதேசத்துக்கு $7.5\ \text{k}\Omega$. இது தெரிவு (3).

சரிபார்ப்பு

$10 * r / (100 + r)$

இது பொருத்தமானதா?

$R$ பெரிதானால் $10\ \text{V}$ இல் பெரிய பங்கு கிடைக்கிறது, எனவே $V_B$ பெரிதாகிறது. $5\ \text{k}\Omega$ ஆனது $0.48\ \text{V}$ ஐயும் $7.5\ \text{k}\Omega$ ஆனது $0.70\ \text{V}$ ஐயும் தருகின்றன, அவை துண்டிப்பு, பின்னர் உயிர்ப்பு என்ற வரிசையில் உள்ளன.

புத்தகம் இந்த அழுத்தங்களைச் சிலிக்கன் திரான்சிற்றருக்குத் தருகிறது. ஜேர்மானியம் திரான்சிற்றருக்கு இவை சிறிய அழுத்தங்களில் மாறுகின்றன.

முடிவு

$5\ \text{k}\Omega,\ 7.5\ \text{k}\Omega$

$R = 5\ \text{k}\Omega$ துண்டிப்பையும் $R = 7.5\ \text{k}\Omega$ உயிர்ப்புப் பிரதேசத்தையும் தருகின்றன.

விடை (3).

அழுத்தப் பிரிப்பானிலிருந்து அடியின் அழுத்தத்தைக் காணுங்கள். காலி $0\ \text{V}$ இல் உள்ளது, எனவே $V_{BE} = V_B$.

சிலிக்கன் திரான்சிற்றருக்குப் புத்தகம் $0.5\ \text{V}$ இற்குக் கீழே துண்டிப்பையும் $0.8\ \text{V}$ இற்கு மேலே நிரம்பலையும் தருகிறது. அவற்றுக்கிடையே உயிர்ப்புப் பிரதேசம்.

பரீட்சைக் குறிப்பு