புத்தக வினாக்கள் விடைகள்

மின்னோட்டவியல் – அறிவியல்

I. சரியான விடையைத் தேர்வு செய்க.

1. கீழ்க்கண்டவற்றுள் எது சரியானது?

அ) மின்னூட்டம் பாயும் வீதம் மின் திறன்

ஆ) மின்னூட்டம் பாயும் வீதம் மின்னோட்டம்

இ) மின்னாற்றல் மாறும் வீதம் மின்னோட்டம்

ஈ) மின்னோட்டம் மாறும் வீதம் மின்னூட்டம்

2. மின்தடையின் SI அலகு

அ) மோ

ஆ) ஜுல்

இ) ஓம்

ஈ) ஓம் மீட்டர்

3. ஒரு எளிய மின்சுற்றில் சாவியை மூடியவுடன் மின்விளக்கு ஒளிர்வது ஏன்?

அ) சாவி மின்சாரத்தை தயாரிக்கிறது

ஆ) சாவி மூடியிருக்கும் போது மின்சுற்றின் சுற்றுப்பாதையை மூடி விடுகிறது.

இ) சாவி மூடியிருக்கும் போது மின்சுற்றின் சுற்றுப்பாதை திறக்கிறது.

ஈ) மின்விளக்கு மின்னேற்றமடையும்.

4. கிலோ வாட் மணி என்பது எதனுடைய அலகு?

அ) மின்தடை எண்

ஆ) மின் கடத்து திறன்

இ) மின் ஆற்றல்

ஈ) மின் திறன்

II. கோடிட்ட இடங்களை நிரப்புக.

1. ஒரு மின்சுற்று திறந்திருக்கும் போது அச்சுற்றின் வழியாக மின்னோட்டம் பாய்ந்து செல்லாது.

2. மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையே உள்ள விகிதம் மின்தடை.

3. வீடுகளில் பக்க இணைப்பு மின்சுற்று பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4. மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் மின்னோட்டம் ஆகியவைகளின் பெருக்கல் பலன் மின்திறன் ஆகும்.

5. LED என்பதன் விரிவாக்கம் Light Emitting Diode.

III. சரியா தவறா? தவறு எனில் கூற்றினை திருத்துக.

1. திறன் மற்றும் மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றிற்கு இடையேயான தொடர்பை ஓம் விதி விளக்குகிறது.

விடை: தவறு

சரியான விடை: மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றிற்கு இடையேயான தொடர்பை ஓம் விதி விளக்குகிறது.

2. வீட்டு உபயோக மின் சாதனங்களில் குறுக்குதடச் சுற்று ஏற்படும் போது அதிகப்படியாக வரும் மின்னோட்டத்திலிருந்து பாதுகாக்க பயன்படுத்துவது மின் சுற்று உடைப்பி

விடை: சரி

3. மின்னோட்டத்தின் SI அலகு கூலூம் ஆகும்

விடை: தவறு

சரியான விடை: மின்னோட்டத்தின் SI அலகு ஆம்பியர் ஆகும்

4. ஒரு யூனிட் மின்னாற்றல் என்பது 1000 கிலோவாட் மணிக்கு சமமாக இருக்கும்.

விடை: தவறு

சரியான விடை: ஒரு யூனிட் மின்னாற்றல் என்பது 1 கிலோவாட் மணிக்கு சமமாக இருக்கும்.

5. மூன்று மின்தடைகள் தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்படும் போது அவைகளின் தொகுபயன் மின்தடையானது தனித்தனியாக உள்ள மின்தடைகளின் குறைந்த மதிப்பை விட குறைவாக இருக்கும்.

விடை: தவறு

சரியான விடை: மூன்று மின்தடைகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்படும் போது அவைகளின் தொகுபயன் மின்தடையானது தனித்தனியாக உள்ள மின்தடைகளின் குறைந்த மதிப்பை விட குறைவாக இருக்கும்.

IV. பொருத்துக:

கலம் – I கலம் - II

(1) மின்னோட்டம் – (அ) வோல்ட்

(2) மின்னழுத்த வேறுபாடு – (ஆ) ஓம் மீட்டர்

(3) மின்தடை எண் – (இ) வாட்

(4) மின்திறன் – (ஈ) ஜுல்

(5) மின்னாற்றல் – (உ) ஆம்பியர்

விடை:

(1) மின்னோட்டம் - ஆம்பியர்

(2) மின்னழுத்த வேறுபாடு - வோல்ட்

(3) மின்தடை எண் - ஓம் மீட்டர்

(4) மின்திறன் - வாட்

(5) மின்னாற்றல் - ஜுல்

V. பின்வரும் வினாக்களில் கூற்றும் அதனையடுத்து காரணமும் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. பின்வருனவற்றுள் எது சரியான தெரிவோ அதனைத் தெரிவு செய்க.

அ. கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் சரி. மேலும், காரணம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கம்

ஆ. கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் சரி, ஆனால், காரணம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கமல்ல.

இ. கூற்று சரியானது, ஆனால் காரணம் சரியல்ல.

ஈ. கூற்று தவறானது ஆனால், காரணம் சரியானது.

1) கூற்று : உலோகப்பரப்புடைய மின்கருவிகளில் மூன்று காப்புறை பெற்ற கம்பிகள் பயன்படுத்தப்பட்டிருக்கும்.

காரணம் : இந்த இணைப்பினால் அதனோடு இணைக்கபடும் கம்பிகள் சூடாவது தடுக்கபடும்.

பதில் : இ) கூற்று சரியானது, ஆனால் காரணம் சரியல்ல.

2) கூற்று : மின்கலத்தோடு இருக்கும் ஒரு சிறிய மின்சுற்றில் மின்கலத்தின் நேர்மின்வாய் பெரும மின்னழுத்ததில் இருக்கும்.

காரணம் : உயர் மின்னழுத்தப் புள்ளியை நோக்கி மின்னோட்டம் பாய்ந்து செல்லும்.

பதில் : இ) கூற்று சரியானது, ஆனால் காரணம் சரியல்ல.

3) கூற்று : LED விளக்குகள் ஒளிரும் மின்னிழை விளக்குகளை விட சிறந்தது.

காரணம் : LED விளக்குகள் ஒளிரும் மின்னிழை விளக்குகளை விட குறைவான மின் திறனை நுகரும்.

பதில் : அ) கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் சரி. மேலும், காரணம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கம்.

VI. குறு வினாக்கள்:

1. மின்னோட்டத்தின் அலகை வரையறு.

• மின்னோட்டத்தின் SI அலகு ஆம்பியர்

• ஒரு கூலூம் மின்னூட்டம் ஒரு விநாடி நேரத்தில் கடத்தியின் ஏதாவது ஒரு குறுக்கு வெட்டுப்பகுதி வழியாக கடந்து செல்லும் போது அக்கடத்தியில் பாயும் மின்னோட்டம் ஒரு ஆம்பியர் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

2. ஒரு கடத்தியின் அளவை தடிமனாக்கினால் அதன் மின்தடையின் மதிப்பு என்னவாகும்?

ஒரு கடத்தியின் மின்தடையானது, அதன் குறுக்கு வெட்டு பரப்பிற்கு எதிர்தகவில் அமையும்.

 R α 1/A

ஆகவே கடத்தியின் அளவை தடிமனாக்கினால் அதன் மின்தடையின் மதிப்பு குறையும்.

3. மின்னிழை விளக்குகளில் டங்ஸ்டன் பயன்படுத்தப்படுகிறது ஆனால் மின் உருகி இழையாக அதனை பயன்படுத்துவதில்லை ஏன்?

டங்ஸ்ட்டனின் உருகு நிலை மிக அதிகம். ஆகவே அவை மின்னிழை விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் மின் உருகி இழைக்கு, உருகு நிலை மிக குறைவான பொருள் தேவை.

4. மின்னோட்டத்தின் வெப்பவிளைவை பயன்படுத்தி செயல்படும் இரண்டு மின்சாதனங்கள் பெயரினை கூறு.

* மின் சூடேற்றி  

* மின் சலவைப் பெட்டி ஆகியவைகளில் மின்னோட்டத்தின் வெப்பவிளைவு பயன்படுகிறது.

VII. சிறு வினாக்கள் :

1. மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னழுத்த வேறுபாடு வரையறு

மின்னழுத்தம்:

ஒரு புள்ளியில் மின்னழுத்தம் என்பது ஓரலகு நேர்மின்னூட்டத்தை முடிவில்லா தொலைவில் இருந்து மின்விசைக்கு எதிராக அப்புள்ளிக்கு கொண்டு வர செய்யப்படும் வேலை என வரையறுக்கப்படுகிறது.

மின்னழுத்த வேறுபாடு:

இரு புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடு என்பது ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு புள்ளிக்கு ஓரலகு நேர் மின்னூட்டத்தை மின் விலக்கு விசைக்கு எதிராக நகர்த்த செய்யப்படும் வேலை என வரையறுக்கப்படுகிறது.

2. வீட்டிலுள்ள மின்சுற்றில் புவித் தொடுப்புக் கம்பியின் பங்கு என்ன?

மின்கசிவினால் ஏற்படும் ஆபத்தான மின்னோட்டம் புவிதொடுப்பு கம்பி வழியாக புவிக்கு செல்கிறது. எனவே, புவித்தொடுப்பு கம்பி இணைப்பானது ஒரு பாதுகாப்பு அரணாக அமைந்து மின்கசிவினால் உண்டாகும் மின்னதிர்ச்சியைத் தவிர்க்கிறது.

3. ஓம் விதி வரையறு.

மாறா வெப்பநிலையில், கடத்தி ஒன்றின் வழியே பாயும் சீரான மின்னோட்டம் கடத்தியின் முனைகளுக்கிடையே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கு நேர்தகவில் அமையும்.

4. மின்தடை எண் மற்றும் மின் கடத்து எண் ஆகியவற்றை வேறுபடுத்து.

மின்தடை எண்

1. ஓரலகு நீளமும், ஓரலகு குறுக்குவெட்டு பரப்பும் கொண்ட கடத்தி ஒன்று மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்படுத்தும் மின்தடை அக்கடத்தி பொருளின் தன்மின்தடை எண் ஆகும்.

2. இதன் அலகு ஓம் மீட்டர் (Ωm).

3. காப்பான்களை விட கடத்திகளுக்கு மின்தடை எண் குறைவு.

மின் கடத்து எண்

1. மின்தடை எண்ணின் அலகு தலைகீழி மின் கடத்து எண் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

2. இதன் அலகு ஓம்^-1 மீ^-1

3. காப்பான்களை விட கடத்திகளுக்கு மின் கடத்தி எண் அதிகம்.

5. வீடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்சுற்றில் எந்த வகை மின்சுற்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன?

பக்க இணைப்பு வகை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காரணம், பக்க இணைப்பில் ஒரு சாதனம் பழுதுபட்டாலும், மற்ற சாதனங்களுக்கு சமமான மின்னழுத்தம் அளிக்கப்பட்டு மற்ற சாதனங்கள் இயங்குகிறது.

VIII. நெடு வினாக்கள்:

1. மூன்று மின் தடைகளை (அ) தொடர் இணைப்பு (ஆ) பக்க இணைப்பில் இணைக்கும் போது கிடைக்கும் தொகுபயன் மின்தடைக்கான கோவையை தகுந்த மின்சுற்றுப்படம் வரைந்து கணக்கிடு.

தொடர் இணைப்பு:

ஒரு மின்சுற்றில் தொடர் இணைப்பு என்பது மின்கூறுகளை ஒன்றன் பின் ஒன்றாக இணைத்து ஒரு மூடிய சுற்றை உருவாக்குவது ஆகும். தொடர் சுற்றில் மின்னோட்டமானது ஒரே ஒரு மூடிய சுற்றின் வழியாக பாயும். இந்த மூடிய சுற்றில் உள்ள ஏதேனும் ஒரு புள்ளியில் இணைப்பு தடைப்பட்டால் மின்சுற்றின் வழியாக மின்னோட்டம் பாயாது. எனவே சுற்றில் இணைக்கப்பட்டுள்ள மின் சாதனங்கள் வேலை செய்யாது. விழாக்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒளிரும் தொடர் விளக்குகள் தொடர் இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். எனவே, மின் தடையாக்கிகள் தொடராக உள்ளபோது ஒவ்வொரு மின் தடையாக்கியின் வழியாகவும் ஒரே அளவு மின்னோட்டம் பாயும்.

இங்கு மூன்று மின்தடையாக்கிகள் R₁ R₂ மற்றும் R₃ தொடர் இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. I என்ற மின்னோட்டம் இந்த மின்தடையாக்கிகள் வழியே செல்கிறது. மின்தடையாக்கிகள் R₁ R₂ மற்றும் R₃ யின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்தங்கள் முறையே V₁ V₂ மற்றும் V₃ ஆகும்.

ஓம் விதியின்படி

V₁ = IR₁         ------ (1)

V₂ = IR₂         ------ (2)

V₃ = IR₃         ------- (3)

ஒவ்வொரு மின்தடைக்கும் எதிராக உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டின் கூடுதலை V எனலாம்.

V = V₁ + V₂ + V₃

சமன்பாடுகள் (1), (2) மற்றும் (3) லிருந்து

V = IR₁ + IR₂ + IR₃ ------ (4)

தொகுபயன் மின்தடை என்பது அனைத்து மின்தடையாக்கிகளுக்கு பதிலாக அதே அளவு மின்னோட்டம் சுற்றின் வழியே செல்ல அனுமதிக்கும் ஒரு மின் தடையாக்கியின் மின்தடை ஆகும். இந்த தொகுபயன் மின்தடை R எனப்படும். எனவே

V = IR_s --------------- (5)

சமன்பாடுகள் (4) மற்றும் (5) லிருந்து

IR_s = IR₁+ IR₂ + IR₃

எனவே R_s = R₁ + R₂+ R₃ ------ (6)

எனவே பல மின்தடையாக்கிகள் தொடர் இணைப்பில் இணைக்கபடும் போது தொகுபயன் மின்தடை தனித்தனி மின் தடையாக்கிகளின் மின் தடைகளின் கூடுதலுக்கு சமம் என புரிந்துக் கொள்ளலாம். சம மதிப்பு உடைய 'n' மின்தடைகள் தொடரிணைபில் இணைக்கப்படும் போது தொகுபயன் மின்தடை 'n R' ஆகும்.

அதாவது R_s = n R

மின்தடைகள் தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்படும்போது தொகுபயன் மின்தடையானது தனித்தனியாக உள்ள மின்தடைகளின் உயர் மதிப்பைவிட அதிகமாக இருக்கும்.

பக்க இணைப்பு

பக்க இணைப்பு மின்சுற்றில் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஒரு மூடிய சுற்று இருக்கும். ஒரு மூடிய சுற்று திறந்திருந்தாலும் மற்ற மூடிய சுற்றுகளின் வழியாக மின்னோட்டம் பாயும். நமது வீடுகளில் உள்ள மின்கம்பியிடல் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மூன்று மின்தடையாக்கிகள் R₁ R₂ மற்றும் R₃ யானது A மற்றும் B புள்ளிகளுக்கிடையே பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு மின்தடையாக்கிக்கும் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடானது சமமாக இருக்கும். இது A மற்றும் B புள்ளிகளுக்கு குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கு சமமாக இருக்கும். வோல்ட் மீட்டர் மூலமாக இந்த மின்னழுத்த வேறுபாடு அளவிடப்படுகிறது. புள்ளி A யை அடையும் மின்னோட்டம் I ஆனது I₁.I₂ மற்றும் I₃ என பிரிந்து முறையே R₁ R₂ மற்றும் R₃ வழியே செல்கிறது.

ஓம் விதியின்படி

I₁ = V / R₁     -------------------------- (7)

I₂ = V / R₂      ------------------------- (8)

I₃ = V / R₃     ------------------------- (9)

மின் சுற்றிலுள்ள மொத்த மின்னோட்டம்

I = I₁ + I₂ + I₃

சமன்பாடுகள் (7), (8) மற்றும் (9) லிருந்து

I = V/R₁ + V/R₂ + V/R₃ ------------------------- (10)

மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்படும் போது தொகுபயன் மின்தடை R_p என்க எனவே,

I = V / R_p ------------------------- (11)

சமன்பாடுகள் (10) மற்றும் (11)  லிருந்து

V/R_p = V/R₁ + V/R₂ + V/R₃     ------------------------- (12)

1/R_p = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ ------------------------- (13)

எனவே பல மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்படும் போது தனித்தனி மின்தடையாக்கிகளின் மின் தடையின் தலைகீழிகளின் கூடுதல் தொகுபயன் மின்தடையின் தலைகீழிகளுக்கு சமம். சம மதிப்புடைய 'n' மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்படும் போது அதன் தொகுபயன் மின்தடை R / n ஆகும்.

1/R_p = 1/R + 1/R + 1/R ….. + 1/R = n/R

எனவே R_p = R/n

மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்படும் போது தொகுபயன் மின்தடையானது தனித்தனியான மின்தடைகளின் குறைந்த மதிப்பை விட குறைவாக இருக்கும்.

2. அ) மின்னோட்டம் என்றால் என்ன?

ஆ) மின்னோட்டத்தின் அலகை வரையறு

இ) மின்னோட்டத்தை எந்த கருவியின் மூலம் அளவிடமுடியும்? அதனை ஒரு மின்சுற்றில் எவ்வாறு இணைக்கப்பட வேண்டும்.

விடை:

அ) மின்னோட்டம்

ஒரு கடத்தி வழியாக பாயும் மின்னோட்டங்களின் இயக்கமே மின்னோட்டம் ஆகும்.

ஆ) மின்னோட்டத்தின் அலகு ஆம்பியர்.

ஒரு கூலூம் மின்னூட்டம் ஒரு வினாடி நேரத்தில் கடத்தியின் ஏதாவது ஒரு குறுக்கு வெட்டு பகுதி வழியாக கடந்து செல்லும் போது அக்கடத்தியில் பாயும் மின்னோட்டம் ஒரு ஆம்பியர் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

இ) மின்னோட்டத்தை எந்த கருவி மூலம் அளவிட முடியும்? அதனை ஒரு மின்சுற்றில் எவ்வாறு இணைக்கப்பட வேண்டும்?

மின்னோட்டத்தை அம்மீட்டர் கொண்டு அளவிட முடியும். அதனை ஒரு மின்சுற்றில் தொடரிணைப்பில் இணைக்க வேண்டும்.

3. அ) ஜுல் வெப்ப விதி வரையறு.

ஆ) நிக்கல் மற்றும் குரோமியம் கலந்த உலோகக் கலவை மின்சார வெப்பமேற்றும் சாதனமாக பயன்படுத்தப்படுவது ஏன்?

இ) ஒரு மின் உருகு இழை எவ்வாறு மின்சாதனங்களை பாதுகாக்கிறது?

விடை:

அ) ஜுல் வெப்ப விதி

* ஜுல் வெப்பவிதிப்படி, ஒரு மின்தடையில் உருவாகும் வெப்பமானது. * அதன் வழியே பாயும் மின்னோட்டத்தின் இருமடிக்கு நேர் விகிதத்திலும்.

* மின்தடைக்கு நேர் விகிதத்திலும்

* மின்னோட்டம் பாயும் காலத்திற்கு நேர் விகிதத்திலும் இருக்கும்.

ஆ) நிக்கல் மற்றும் குரோமியம் உலோக கலவை.

ஏனெனில் நிக்ரோம்

* அதிக மின்தடை கொண்டது

* அதிக உருகு நிலை கொண்டது

* விரைவில் ஆக்ஸிகரணத்திற்கு உள்ளாகாது.

இ) ஒரு மின் உருகு இழை எவ்வாறு மின்சாதனங்களை பாதுகாக்கிறது?

சுற்றில் அதிக மின்னோட்டம் பாயும் போது ஜுல் வெப்ப விளைவு காரணமாக மின்உருகு இழை உருகி மின் சுற்று துண்டிக்கப்படுகிறது. எனவே, மின்சுற்றும் மின் சாதனங்களும் சேதமடைவதிலிருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது.

4. வீடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் மின்சுற்றை விளக்கவும் (படம் தேவையில்லை)

விடை:

வீடுகளுக்கு வரும் மின்னோட்டமானது இரண்டு விதமான மின் காப்பிடப்பட்ட கம்பிகள் மூலமாக கொண்டு வரப்படுகின்றன. இந்த இரண்டு கம்பிகளில் ஒன்று சிவப்பு காப்புறை கொண்ட கம்பி. அது மின்னோட்ட கம்பி எனப்படும். கறுப்பு காப்புறை உள்ள மற்றொரு கம்பி நடுநிலை கம்பி எனப்படும். நமது வீட்டிற்கு கொடுக்கப்படும் மின்சாரமானது 220 வோல்ட் மின்னழுத்த வேறுபாடு கொண்ட ஒரு மாறு திசை மின்னோட்டமாகும். இவ்விரு கம்பிகளும் வாட்மணி மீட்டருடன் (மின்னளவிப் பெட்டி) இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்னோட்ட கம்பி மின் உருகு இழை வழியாக மின்னளவிப் பெட்டியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. நடுநிலை கம்பி நேரடியாக மின்னளவிப் பெட்டியோடு இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்னளவிப் பெட்டியிலிருந்து வரும் கம்பியானது முதன்மைச் சாவியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த சாவியானது தேவைப்படும் போது மின்னோட்டத்தை நிறுத்துவதற்கு பயன்படுகிறது. முதன்மை சுற்றியிலிருந்து வரும் மின்னோட்ட கம்பிகள் வீட்டினுள் அமைக்கப்பட்டிருக்கும் தனித் தனிச் சுற்றுகளுக்குத் திறனை வழங்கும். இரு வகையான மின்சுற்றுகள் வீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின் பல்புகள், மின் விசிறிகள் அடங்கிய ஒரு சுற்றுக்கு 5A அளவிலான குறைந்த திறன் வழங்கும் சுற்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குளிர்சாதன பெட்டிகள், நீர் சூடேற்றிகள், மின் சலவை பெட்டி, ரொட்டி கடும் அடுப்பு, மின்சார அடுப்பு, மின்சூடேற்றி, வெந்நீர் கொதிகலன் அடங்கிய மின்திறன் சுற்றுகளுக்கு 15 A அளவிலான அதிக திறன் வழங்கும் சுற்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வீட்டிலுள்ள அனைத்து சுற்றுக்களும் பக்க இணைப்பு முறையில் இணைக்கப்படுவதால் ஒரு சுற்றில் தடை ஏற்பட்டாலும் அது மற்ற சுற்றுகளை பாதிக்காது பக்க இணைப்பின் மற்றொரு நன்மை என்னவெனில் அனைத்து மின்சாதனங்களும், சமமான மின்னழுத்தத்தை பெறும்.

5. அ) சாதாரண தொலைக்காட்சிப் பெட்டியை விட LED தொலைக்காட்சிப் பெட்டியினால் ஏற்படும் நன்மைகள் யாவை?

ஆ) LED விளக்கின் நன்மைகளை பட்டியலிடுக.

விடை:

அ) LED தொலைக்காட்சி

* இதன் வெளியீடு பிரகாசமாக இருக்கும்.

* இது மெல்லிய அளவுடையதாக இருக்கும்

* குறைவான சக்தியை பயன்படுத்துகிறது மற்றும் குறைவான ஆற்றலை நுகர்கிறது.

* இதன் ஆயுட்காலம் அதிகம்.

* இது மிகவும் நம்பகத்தன்மை உடையது.

ஆ) LED மின் விளக்குகளின் நன்மைகள்

* LED ல் மின் இழையில்லாத காரணத்தினால் வெப்ப ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படுவதில்லை. மின் இழை மின்விளக்கைவிட குறைந்த வெப்பநிலையைக் கொண்டிருக்கும்.

* ஒளிரும் மின் இழை பல்புடன் ஒப்பிடும் போது இது குறைந்த திறனை நுகரும்.

* இது சுற்றுச்சூழலுக்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்தாது.

* பல நிறங்களில் வெளியீட்டினை பெற்றுக்கொள்ள சாத்தியமாகிறது.

* மலிவு விலை மற்றும் ஆற்றல் சிக்கனம் உடையது.

* பாதரசம் மற்றும் பிற நச்சுப் பொருள்கள் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

IX. கணக்கீடுகள்:

1. ஒரு மின்சலவைப் பெட்டி அதிகபட்ச வெப்பத்தை வெளிவிடும்போது 420 வாட் மின்திறனை நுகர்கிறது. குறைந்த பட்ச வெப்பத்தை வெளிவிடும் போது 180 வாட் மின் திறனை நுகர்கிறது. அதற்கு 220 வோல்ட் மின்னழுத்தம் கொடுக்கப்பட்டால் இரு நிலைகளிலும் அதன் வழியே பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவுகளை கணக்கிடு.

மின்சலவைப் பெட்டி அதிகபட்ச வெப்பநிலையில் நுகரும் மின்திறன் = 420 வாட்

மின்சலவைப் பெட்டி குறைந்த பட்ச வெப்பநிலையில் நுகரும் மின்திறன் = 180 வாட்

கொடுக்கப்படும் மின்னழுத்தம் = 220 V

மின்னோட்டத்தின் அளவுகள் = ?

i) P₁ = I₁V

420 = I₁ (220); I₁ = 1.9 A

ii) P₂ = I₂V

180 = I₂ (220)

I₂ = 180 / 220  0.81A

2. 100 வாட் மின் திறனுள்ள ஒரு மின்விளக்கு தினமும் 5 மணிநேரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது போல நான்கு 60 வாட் மின் விளக்கு தினமும் 5 மணிநேரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் மூலம் ஜனவரி மாதத்தில் நுகரப்பட்ட மின்னழுத்த ஆற்றலை கிலோ வாட் மணி அலகில் கணக்கிடு.

மின்விளக்கின் திறன் = 100 வாட் = 100 / 1000 = 0.1 கிலோ வாட்மணி

மின்விளக்கு நாளொன்றில் பயன்படுத்தப்படும் நேரம் = 5 மணி

நான்கு 60 வாட் மின் விளக்கு பயன்படுத்தப்படும் நேரம் = 5 மணி

60 வாட் = 100 / 1000 = 0.06 KW

60 வாட் பல்புகளின் எண்ணிக்கை = 4

ஜனவரி மாதத்தில் நுகரப்பட்ட மின்னழுத்த ஆற்றல் = ?

சூத்திரம்  

ஆற்றல் = திறன் × காலம்

i) 100 வாட் மின்திறன் 5 மணி நேரம் பயன்படுத்தப்பட்டால் நுகரும் ஆற்றல் = 0.1 × 5

= 0.5 கிலோவாட்மணி

நான்கு 60 வாட் மின்விளக்கு 5 மணி நேரம் பயன்படுத்தப்பட்டால் நுகரப்பட்ட மின்னழுத்த ஆற்றல்

= 4 × 0.06 × 5

= 1.2 கிலோவாட்மணி

மொத்த ஆற்றல் = 1.2 + 0.5

= 1.7 கிலோவாட்மணி

ஜனவரி மாதத்தில் நுகரப்பட்ட மின்னழுத்தம்

= 31 x 1.7 = 52.7 கிலோவாட்மணி

3. மூன்று வோல்ட் மின்னழுத்தம் மற்றும் 600 மில்லி ஆம்பியர் மின்னோட்டமும் பாயும் ஒரு டார்ச் விளக்கினால் உருவாகும்.

அ) மின் திறன்

ஆ) மின்தடை மற்றும்

இ) நான்கு மணிநேரத்தில் நுகரப்படும் மின்னாற்றல் ஆகியவைகளை கணக்கிடுக.

அ) மின்திறன்

மின்திறன் = V × I

V = 3V

I = 600 மில்லி ஆம்பியர்

= 600 × 10^-3 A

மின்திறன் = 3 × 600 × 10^-3 = 18 × 10^-1

= 1.8W

ஆ) மின்தடை

மின்தடை = V / I

= 3 / 600 × 10^-3 5 Ω

இ) நான்கு மணிநேரத்தில் நுகரப்படும் மின்னாற்றல்

நான்கு மணிநேரத்தில் நுகரப்படும் மின்னாற்றல் = P × t

 1.8 × 4 = 7.2 வாட்மணி

4. R மின்தடையுள்ள ஒரு கம்பியானது ஐந்து சமநீளமுடைய கம்பிகளாக வெட்டப்படுகிறது.

அ) வெட்டப்பட்ட கம்பியின் மின்தடை வெட்டப்படாத அசல் கம்பியின் மின்தடையோடு ஒப்பிடுகையில் எவ்வாறு மாற்றமடைகிறது?

கம்பியின் மின்தடை = R Ω

ஐந்து பகுதிகளாக வெட்டப்பட்டால் ஒரு பகுதி கம்பியின் மின்தடை = R / 5 Ω

ஆ) வெட்டப்பட்ட ஐந்து துண்டு கம்பிகளையும் தொடர் இணைப்பு மற்றும் பக்க இணைப்பில் இணைக்கும் போது கிடைக்கும் தொகுபயன் மின்தடைகளின் விகிதத்தை கணக்கிடுக.

பக்க இணைப்பில் அதன் தொகுபயன் 1 / R_u = 5/R + 5/R + 5/R + 5/R + 5/R

1 / R_u = 25 / R

R_u = R / 25 Ω.

இ) வெட்டப்பட்ட ஐந்து துண்டு கம்பிகளையும் தொடர் இணைப்பு மற்றும் பக்க இணைப்பில் இணைக்கும்போது கிடைக்கும் தொகுபயன் மின்தடைகளின் விகிதத்தை கணக்கிடுக.

தொடரிணைப்பில் அதன் தொகுபயன் = R/5 + R/5 + R/5 + R/5 + R/5

= 5R / 5 = R Ω

தொகுபயன் மின்தடைகளின் விகிதம் = Rதொகுதி / 5 பகுதி = R / (R/25) = 25 : 1

X. உயர் சிந்தனைக்கான வினாக்கள் : (HOTS)

1. இரு மின் தடையாக்கிகளை பக்க இணைப்பில் இணைக்கும் போது அதன் தொகுபயன் மின்தடை 2Ω. தொடரிணைப்பில் இணைக்கும்போது அதன் தொகுபயன் மின்தடை 9Ω இரு மின் தடைகளின் மதிப்புக்களையும் கணக்கிடுக.

இருமின்தடைகளை பக்க இணைப்பில் இணைக்கும் அதன் தொகுபயன் மதிப்பு = 2Ω

1 / R₁ + 1 / R₂ = 1 / R_u

தொடர் இணைப்பில் இணைக்கும் போது அதன் தொகுபயன் மதிப்பு = 9Ω

R₁ + R₂ = R_{தொகுதி}

R₁ + R₂ = 9Ω

R₁ + R₂  / R₁ R₂ = 1 / R_u

R₁ + R₂  / R₁ R₂ = 1 / R_u

9 / R₁ R₂  = 1 / 2

R₁ + R₂  = 18 Ω ------ (1)

R₁ + R₂  = 9 Ω ------ (2)

R₁ = 3 Ω R₂  = 6 Ω

(அ) R₁ = 6 Ω   R₂  = 3 Ω //

2. ஐந்து ஆம்பியர் மின்னோட்டம் பாயும் ஒரு மின்சுற்றில் ஒரு வினாடி நேரத்திற்கு பாயும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை கணக்கிடுக.

மின்னோட்டம் = 5A

காலம் = 5 வினாடி

எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = ?

q = It

= 5 × 1 = 5 கூலூம்

q = ne

n = q / e

n = 5 / 1.6 × 10^-19 = 31.25 × 10¹⁸ எலக்ட்ரான்கள்.

3. 10 Ω மின்தடையுள்ள ஒரு கம்பித் துண்டின் நீளத்தை அதன் அசல் நீளத்திலிருந்து மூன்று மடங்கு நீட்டித்தால் அதன் புதிய மின் தடையின் மதிப்பு எவ்வளவு?

கம்பித் துண்டின் மின்தடை = 10 Ω

அசல் நீளம் = l

நீட்டிக்கப்பட்ட நீளம் = 3l

புதிய மின்தடையின் மதிப்பு = ?

மூன்று மடங்கு நீளம் அதிகரித்தால் கம்பியின் பரப்பளவு மூன்று மடங்கு குறையும்.

R1 = ρ 1¹ / A¹

= ρ 3 l / (A/3) = 9 (p l / A)

= p l / A = 10 Ω

புதிய மின்தடையின் மதிப்பு = 9 × 10 = 90 Ω