2024 A/L Physics Past Paper · Question 11 (Tamil Medium)

Answer: (2) சக்தியின் காப்பு விதியுடன் தொடர்புபட்டது.

வினா என்ன கேட்கிறது

இந்த வினா காந்தப் பாயத்தை மாற்றி மின்னியக்க விசையை உண்டாக்குவது பற்றியது.

கம்பிச் சுருளை நோக்கிக் காந்தத்தைத் தள்ளுவதாக நினையுங்கள். மின்னியக்க விசை தூண்டப்படுகிறது. சுற்று மூடியிருந்தால் ஓட்டம் பாயலாம்.

நாம் காண வேண்டியது: இத்தூண்டலுடன் தொடர்புடைய காப்பு விதி.

எப்படிக் காண்போம்: தூண்டல் விளைவு மாற்றத்தை ஏன் எதிர்க்கிறது எனப் பார்ப்போம். பின்னர் மின்சக்தி எங்கிருந்து வருகிறது எனக் காண்போம்.

எண்ணுப் பெறுமானங்கள் தரப்படவில்லை. காந்தப் பாய மாற்றம், தூண்டலால் வரும் எதிர்ப்பு, சக்திப் பரிமாற்றம் ஆகியவற்றைப் பின்தொடர்வோம்.

$E$ ($\text{V}$): தூண்டப்பட்ட மின்னியக்க விசை.

$W$ ($\text{J}$): வெளி வேலை.

$U_e$ ($\text{J}$): மின்சக்தி.

$U$ ($\text{J}$): மூடிய தொகுதியின் மொத்தச் சக்தி. இதில் தள்ளுபவர், சுருள், விளக்கு, சுற்றாடல் அடங்கும்.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

கடத்திச் சுருளொன்றுடன் தொடர்புடைய பாயப் பிணைப்புக்களின் எண்ணிக்கையை மாற்றும் வீதம் அல்லது கடத்தியொன்றுக்குக் குறுக்காகப் பாயம் வெட்டப்படும் வீதத்துக்கு நேர்விகிதசமமான மின்னியக்க விசையொன்று அதற்குக் குறுக்காகத் தூண்டப்படும்.

மின்காந்தத் தூண்டலுக்குக் காரணமாகிய மாற்றத்தக்கு எதிராகக் கூடிய ஒரு திசையில் ஓட்டம் பாயும் வகையிலான திசையில் மின்னியக்க விசை தூண்டப்படும்.

மூடிய தொகுதி ஒன்றின் மொத்தச்சக்தி மாறிலியாயிருக்கும்.எனினும், தொகுதி ஒன்றினுள் ஒரு வகைச்சக்தி, இன்னொருவகைச் சக்தியாக மாறும்.

என்ன நடக்கிறது: தென்முனை சுருளை நெருங்கும்போது அதன் காந்தப் பாயம் அதிகரிக்கிறது. மூடிய சுற்றில் தூண்டல் ஓட்டம் சுருளின் அருகிலுள்ள அந்தத்தையும் தென்முனையாக்குகிறது. எனவே சுருள் காந்தம் நெருங்குவதை எதிர்க்கிறது.

காந்தத்தைத் தொடர்ந்து முன்னால் தள்ள வெளி வேலை செய்ய வேண்டும். அந்த வேலை மின்சக்தியை வழங்குகிறது. தூண்டல் புதிதாகச் சக்தியை உருவாக்குவதில்லை.

உதாரணமாக ஒரு சிறு விளக்குடன் இணைந்த மூடிய கம்பிச் சுருளை நோக்கிக் காந்தத்தைத் தள்ளுங்கள். பாயம் மாறும்போது தூண்டல் ஓட்டம் விளக்கை ஒளிரச் செய்யலாம்.

உங்கள் தள்ளல் தூண்டலால் வரும் எதிர்ப்பை வெல்ல வேண்டும். நீங்கள் வழங்கும் சக்தி மின்சக்தியாகவும் பின்னர் ஒளியாகவும் வெப்பமாகவும் மாறுகிறது.

சொற்களில்: தூண்டலால் கிடைக்கும் சக்தியைச் செய்யும் வேலை வழங்குகிறது.

தெரிவுகளை ஆராய்தல்

தொடர்பு சக்தியின் காப்பு விதி, தெரிவு (2). பரடே விதி தூண்டப்பட்ட மின்னியக்க விசையைத் தருகிறது. லென்ஸ் விதி அதன் எதிர்க்கும் திசையைத் தருகிறது. எனவே சக்தி வெளியிலிருந்து வழங்கப்பட வேண்டும். தூண்டல் சக்தியைப் புதிதாக உருவாக்குவதில்லை.

ஏற்றக் காப்பு, இடைத்தாக்க விசைச் சோடி, கோண உந்தக் காப்பு, ஏகபரிமாண உந்தக் காப்பு என்பன இச்சக்திக் கணக்கைக் குறிப்பதில்லை.

வேறு வழிச் சரிபார்ப்பு: நெருங்கும்போதும் விலகும்போதும் தூண்டல் விளைவு மாற்றத்துக்கு உதவுவதாகக் கருதுவோம். காந்தமும் உபகரணமும் தொடக்க நிலைக்குத் திரும்பும் முழுச் சுற்றை முடிப்போம். சமமான சக்திப் பெய்ப்பின்றி மின்சக்தியும் மேலதிகப் பொறிமுறை வேலையும் கிடைக்கும். இது சக்திக் காப்பை மீறும். எதிர்க்கும் திசை இம்முரண்பாட்டைத் தவிர்க்கிறது.

ஏனைய தெரிவுகள் ஏன் தவறு

இது ஏற்றத்தின் பாய்வையும் மின்சக்தியின் மூலத்தையும் குழப்புகிறது. தூண்டல் விளைவு காந்தப் பாய மாற்றத்தை எதிர்ப்பதற்கான காரணத்தை ஏற்றக் காப்பு விளக்கவில்லை. அந்த எதிர்ப்புக்கு எதிராகச் செய்யும் வேலை சக்தியை வழங்குகிறது.

சமமான எதிர்த் திசை இடைத்தாக்க விசைகள் மட்டும் சக்தியின் மூலத்தைக் காட்டுவதில்லை. தூண்டலால் வரும் எதிர்ப்புக்கு எதிராகச் செய்யும் வேலை மின்சக்தியாக மாறுவதே இங்குள்ள தொடர்பு.

பிறப்பாக்கி சுழலலாம் என்பதால் இது சுழற்சிக்குரிய காப்பு விதியைத் தேர்கிறது. ஆனால் நேராக நகரும் காந்தமும் சுருளில் மின்னியக்க விசையைத் தூண்டுகிறது. வழங்கும் வேலை மின்சக்தியாக மாறுவதே பொதுவான தொடர்பு.

இது சக்திப் பரிமாற்றத்துக்குப் பதிலாகக் காந்தத்தின் அசைவைப் பார்க்கிறது. தூண்டலால் வரும் எதிர்ப்புக்கு எதிராக அசைவைத் தொடர வெளி வேலை தேவை. அந்த வேலையையும் மின்சக்தியையும் இணைப்பது சக்திக் காப்பு.

முடிவு

தொடர்புடையது சக்தியின் காப்பு விதி. விடை (2).