A/L 2014 MCQ – வினா 08 - விடையும் விளக்கமும்

ஒவ்வொன்றும் ஏற்றம் + q  வை உடைய நான்கு துணிக்கைகள் உருவிற் காட்டப்படுகின்றவாறு ஓர் ஒழுங்கான ஐங்கோணியின் நான்கு உச்சிகளில் வைக்கப்பட்டுள்ளன. ஐங்கோணியின் மையம் O விலிருந்து ஓர் உச்சிக்கு உள்ள தூரம் a  ஆகும். ஐங்கோணியின் மையத்தில் உள்ள மின்புலச் செறிவு,

1. (1)  OE திசையில்  ஆகும்.
2. (2)  EO திசையில்  ஆகும்.
3. (3)  OE திசையில்  ஆகும்.
4. (4)  EO திசையில்  ஆகும்.
5. (5)  பூச்சியம் ஆகும்.

சரியான விடை: (1)

மையம் O  இல் +q  ஏற்றத்தினால் உருவாகும் மின்புலச்செறிவானது    ஆக இருக்கும்.

இப்பொழுது A, B, C, D  என்னும் உச்சிகளில் உள்ள ஏற்றங்களினால் உருவாகும் மின்புலச்செறிவுகளைக் கருதுக. அவற்றின் பருமன்கள் ஒரேயளவானவை. எனினும், அவற்றின் திசைகள் வேறுபட்டவை. இம்மின்புலச் செறிவுகளை பின்வரும் வரிப்படத்தில் காட்டலாம்.

மின்புலச் செறிவு ஒரு காவிக்கணியம். எனவே, காவிக்கூட்டல் மூலம், இந்த 4 மின்புலச் செறிவுகளினதும் விளையுளைக் காணலாம்.

இம்மின்புலச் செறிவுகள் தமக்கிடையில் சம கோணங்களை ஆக்குவதாலும், அவற்றின் பருமன்கள் சமனானவை என்பதாலும், காவிக்கூட்டல் விதிக்கேற்ப ஒழுங்குபடுத்தும் போது, சீரான ஐங்கோணியின் பக்கங்கள் வழியே அமைகின்றன. எனவே, இவற்றின் விளையுளானது, மேலுள்ள படத்தில் பச்சை நிற அம்புக்குறியினால் காட்டியதுபோல், ஏதேனும் ஒரு ஏற்றத்தினால் ஏற்படுத்தப்படும் மின்புலச் செறிவிற்கு சமனான பருமனைக் கொண்டதாகவும், காட்டிய திசையிலும் இருக்கும். இத்திசை, OE  திசை ஆகும். விளையுளின் பருமன், ஆகும்.


இவ்வினாவிற்கு விரைவாக விடையளிக்கும் முறை:

உச்சி E  இல் ஏற்றம் வைக்கப்படவில்லை. எனினும், இந்த வினாவிற்கு இலகுவாக விடையளிப்பதற்காக உச்சி E  இல் +q  ஏற்றம் இருப்பதாக கருதுக.

இப்போது மையம் O  இல் ஐந்து மின்புலச் செறிவுகள் உருவாகும். கீழுள்ள வரிப்படத்தைப் பார்க்க.

இவ் ஐந்து மின்புலச் செறிவுகளும் சம பருமன் கொண்டவை. அத்துடன், தமக்கிடையில் ஒரேயளவான கோணங்களைக் கொண்டவை. இவை சீரான அமைப்பில் சமச்சீராக தாக்குகின்றன. எனவே, இவற்றின் விளையுளானது பூச்சியமாக இருக்கும்.

விளையுள் பூச்சியமாவதற்கு, A, B, C, D  இல் உள்ள ஏற்றங்களினால் உருவாகும் மின்புலச் செறிவுகளின் விளையுளானது, உச்சி E  இல் கற்பனையாக வைக்கப்பட்ட ஏற்றத்தால் உருவாகும் மின்புலச்செறிவின் பருமனையும் அதற்கு எதிர்த் திசையையும் கொண்டிருத்தல் வேண்டும்.

எனவே, A, B, C, D  இல் உள்ள ஏற்றங்களினால் உருவாகும் மின்புலச் செறிவுகளின் விளையுளானது OE  திசையில் ஆக இருக்கும்.

A/L 2014 MCQ – வினா 07 - விடையும் விளக்கமும்

A/L 2014 MCQ – Question 07

R₁ = r, R₂ = 2r என்னும் ஆரைகளை உடைய இரு ஏற்றிய (charged) கடத்தும் கோளங்கள் ஒரு மெல்லிய கடத்தும் கம்பியினால் தொடுக்கப்பட்டுள்ளன. தொடுத்த பின்னர் இரு கோளங்களிலும் ஏற்றங்கள் முறையே Q₁, Q₂ ஆகவும் இரு கோளங்களினதும் ஒத்த பரப்பு ஏற்ற அடர்த்திகள் முறையே ,  ஆகவும் இருப்பின்,

1. (1)  
2. (2)  
3. (3)  
4. (4)  
5. (5)  

சரியான விடை: (3)

இரு ஏற்றிய கடத்தும் கோளங்கள் ஒரு மெல்லிய கம்பியினால் தொடுக்கப்பட்டிருக்கும் போது, இரு கடத்தும் கோளங்களும் ஒரு பொது அழுத்தத்தில் இருக்கும்.

ஏற்றிய கடத்தும் கோளத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள அழுத்தம்,  ஆகும்.

சிறிய கோளத்திற்கு, 

பெரிய கோளத்திற்கு,
ஆனால், இரு கோளங்களினதும் அழுத்தங்கள் சமன் என்பதால்,

ஏற்றப்பரப்படர்த்தி







ஆனால்,





எனவே, சரியான விடை (3) ஆகும்.