மின்னோட்டவியல்: சரியான விடையைத் தேர்ந்தெடுத்து எழுதுக, சிறு விடை வினாக்கள்

அலகு − 2 

மின்னோட்டவியல்

I. சரியான விடையைத் தேர்ந்தெடுத்து எழுதுக.

1. பின்வரும் வரைபடத்தில் ஒரு பெயர் தெரியாத கடத்திக்கு அளிக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் மின்னோட்ட மதிப்புகளின் தொடர்பு காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த கடத்தியின் மின்தடை என்ன?

(a) 2Ω

(b) 4Ω

(c) 8Ω

(d) 1Ω

விடை: (a) 2Ω

2. ஒரு மீட்டர் நீளத்திற்கு 2Ω மின்தடைகொண்ட கம்பியானது 1m ஆரமுள்ள வட்ட வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. வட்டத்தின் வழியே எதிரெதிராக படத்தில் உள்ள A மற்றும் B புள்ளிகளுக்குகிடையே தொகுபயன் மின்தடையின் மதிப்பு காண்க.

(a) πΩ

(b) π/2  Ω

(c) 2πΩ

(d) π/4 Ω

2/2

விடை: (a) πΩ 

தீர்வு:

வட்டத்தின் சுற்றளவு = 2πr = 2 × π × 1 = 2π

கம்பியின் மின்தடை = 2 × 2π

ஒவ்வொரு பிரிவுகளின் மின்தடை = 4π / 2 = π/2Ω

தொகுபயன் மின்தடை = πΩ

3. ஒரு ரொட்டி சுடும் மின் இயந்திரம் 240 V இல் செயல்படுகிறது, அதன் மின்தடை 120 Ω எனில் அதன் திறன் 

a) 400 W

b) 2 W 

c) 480 W

d) 240 W

விடை: c) 480 W

4. ஒரு கார்பன் மின்தடையாக்கியின் மின்தடை மதிப்பு (47 ± 4.7 ) kΩ எனில் அதில் இடம்பெறும் நிறவளையங்களின் வரிசை

a) மஞ்சள் − பச்சை − ஊதா − தங்கம்

b) மஞ்சள் − ஊதா − ஆரஞ்சு − வெள்ளி

C) ஊதா − மஞ்சள் − ஆரஞ்சு − வெள்ளி

d) பச்சை − ஆரஞ்சு − ஊதா – தங்கம்

விடை: b) மஞ்சள் − ஊதா − ஆரஞ்சு − வெள்ளி 

தீர்வு:

நிறக்குறியீடுகள் : 

4 −மஞ்சள் 

7 − ஊதா

1kΩ = 103 = ஆரஞ்சு

மாறுபடும் அளவு 10% − வெள்ளி

5. பின்வரும் மின்தடையின் மதிப்பு என்ன?

(a) 100 kΩ

(b) 10 kΩ

(c) 1k Ω

(d)1000 kΩ

விடை: (a) 100 kΩ

6. ஒரே நீளமும் மற்றும் ஒரே பொருளால் செய்யப்பட்ட A மற்றும் B என்ற இரு கம்பிகள் வட்ட வடிவ குறுக்கு பரப்பையும் கொண்டுள்ளன. RA = 3RB எனில் A கம்பியின் ஆரத்திற்கும் B கம்பியின் ஆரத்திற்கும் இடைப்பட்ட தகவு என்ன?

(a) 3 

(b) √3 

(c) 1/√3

(d) 1/3

விடை: (c) 1/√3

7. 230 V மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட கம்பியில் திறன் இழப்பு P1. அக்கம்பியானது இரு சமமான பகுதிகளாக வெட்டப்பட்டு இரு துண்டுகளும் பக்க இணைப்பில் அதே மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்படுகின்றன. இந்நிலையில் திறன் இழப்பு P2 எனில் எனும் விகிதம்

(a) 1

(b) 2 

(c) 3

(d) 4

விடை: (d) 4

8. இந்தியாவில் வீடுகளின் பயன்பாட்டிற்கு 220 V மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் மின்சாரம் அளிக்கப்படுகிறது. இது அமெரிக்காவில் 110 V அளவு என அளிக்கப்படுகிறது. இந்தியாவில் பயன்படுத்தப்படும் 60W மின்விளக்கின் மின்தடை R எனில், அமெரிக்காவில் பயன்படுத்தப்படும் 60 W மின் விளக்கின் மின்தடை

(a) R

(b) 2R

(c) R/4

(d) R/2

விடை: (c) R/4

9. ஒரு பெரிய கட்டிடத்தில், 40W மின்விளக்குகள் 15, 100W மின்விளக்குகள் 5, 80 W மின்விசிறிகள் 5 மற்றும் 1 kW மின் சூடேற்றி 1 ஆகியவை இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின் மூலத்தின் மின்னழுத்தம் 220V எனில் கட்டிடத்தின் மைய மின் உருகியின் அதிக பட்ச மின்னோட்டம் தாங்கும் அளவு

(a) 14 A

(b) 8 A 

(c) 10 A

(d) 12 A 

விடை: (d) 12 A 

10. பின்வரும் மின்சுற்றில் உள்ள மின்னோட்டம் 1A எனில் மின்தடையின் மதிப்பு என்ன?

a) 1.5 Ω

b) 2.5 Ω

c) 3.5 Ω

d) 4.5 Ω

விடை: c) 3.5 Ω

தீர்வு:

கிரிக்காஃப் மின்னழுத்த வேறுபாட்டு விதி.

9 = (3 × 1 ) + (2.5 × 1 ) + (P × 1 )

9 = 3 + 2.5 + P

9 = 5.5 + P

P = 9 – 5.5

P = 3.5 Ω

11. மின்கல அடுக்கிலிருந்து வெளிவரும் மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு என்ன?

a) 1A

b) 2A

c) 3A

d) 4 A 

விடை: a) 1A

12. ஒரு கம்பியின் வெப்பநிலை மின்தடை எண் 0.00125/°C. 20°C வெப்பநிலையில் கம்பியின் மின்தடை 1 Ω எனில் எந்த வெப்பநிலையில் அதன் மின்தடை 2 Ω ஆகும்? 

a) 800°C 

b) 700°C

c) 850°C

d) 820°C 

விடை: d) 820°C 

13. 2.1 V மின்கலமானது 10 Ω மின்தடை வழியே 0.2 A மின்னோட்டத்தை செலுத்தினால் அதன் அகமின்தடை 

a) 0.2 Ω

b) 0.5 Ω

c) 0.8 Ω

d) 1.0 Ω

விடை: b) 0.5 Ω

14. ஒரு தாமிரத்துண்டு மற்றும் மற்றொரு ஜெர்மானியத்துண்டு ஆகியவற்றின் வெப்பநிலையானது அறை வெப்பநிலையிலிருந்து 80 K வெப்பநிலைக்கு குளிர்விக்கப்படுகிறது.

a) இரண்டின் மின்தடையும் அதிகரிக்கும்.

b) இரண்டின் மின்தடையும் குறையும்

c) தாமிரத்தின் மின்தடை அதிகரிக்கும். ஆனால் ஜெர்மானியத்தின் மின்தடை குறையும் 

d) தாமிரத்தின் மின்தடை குறையும். ஆனால் ஜெர்மானியத்தின் மின்தடை அதிகரிக்கும். 

விடை: d) தாமிரத்தின் மின்தடை குறையும். ஆனால் ஜெர்மானியத்தின் மின்தடை அதிகரிக்கும். 

தீர்வு: தாமிரத்தின் மின்தடை வெப்பநிலை எண் நேர்க்குறிப்புடையது. வெப்பநிலை குறையும் போது மின்தடையும் குறையும். ஜெர்மானியத்தின் மின்தடை வெப்பநிலை எண் எதிர்க்குறிப்புடையது. வெப்பநிலை குறையும் போது மின்தடையும் அதிகரிக்கும்.

15. ஜுலின் வெப்ப விதியில், R மற்றும் t மாறிலிகளாக உள்ளது. H ஐ y அச்சிலும் I2 ஐ x அச்சிலும் கொண்டு வரையப்பட்ட வரைப்படம் ஒரு 

a) நேர்க்கோடு

b) பரவளையம் 

c) வட்டம்

d) நீள்வட்டம்

விடை: a) நேர்க்கோடு

தீர்வு: 

H = I2 Rt

H α I2

∴ வரைப்படமானது ஒரு நேர்க்கோடு ஆகும்.

II. சிறு விடை வினாக்கள் 

1. மின்னோட்டம் என்பது ஒரு ஸ்கேலர். ஏன்? 

மின்னோட்டத்திற்கு திசை இருந்த போதும் அது ஸ்கேலர். இதற்கு காரணம் மின்னோட்டங்களின் கூடுதலுக்கு சாதாரண இயற்கணித (algebra) விதியை பயன்படுத்துகிறோம். வெக்டர் இயற்கணித (vector algebra) விதியை பயன்படுத்த முடியாது. எனவே மின்சுற்றில் மின்னோட்டத்தின் திசை என்பது மரபு மின்னோட்டத்தின் திசையாகும்.

2. மின்னோட்ட அடர்த்தி வரையறு. 

• மின்னோட்ட அடர்த்தி என்பது கடத்தியின் ஓரலகு குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவாகும். 

J = I / A

• மின்னோட்ட அடர்த்தியின் SI அலகு A/m2 

3. இழுப்புத் திசைவேகம் மற்றும் இயக்க எண் ஆகியவற்றை வேறுபடுத்து.

இழுப்புத் திசைவேகம்

1. கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்களை மின்புலத்திற்கு உட்படுத்தும்போது அவை பெறும் சராசரித் திசைவேகம் ஆகும்.

2. Vd = aτ

3 இழுப்பு திசைவேகத்தின் அலகு ms−1 

இயக்க எண்

1. ஓரலகு மின்புலத்தினால் ஏற்படும் இழுப்புத்திசைவேகத்தின் எண் மதிப்பு ஆகும்

2. eτ / m

3. இயக்க எண்ணின் SI அலகு m2 v−1s−1

4. ஓம் விதியின் நுண் வடிவத்தை கூறு. 

ஆனது ஓம் விதியின் நுண் வடிவம். 

இங்கு J → மின்னோட்ட அடர்த்தி

e → எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டம் 

eτ / m → இழுப்புத் திசைவேகம் (vd)

E → உட்படுத்தும் மின்புலம்

5. ஓம் விதியின் பயன்பாட்டு வடிவத்தைக் கூறு. 

V = IR ஓம் விதியின் பயன்பாட்டு வடிவம் ஆகும். 

இங்கு 

V → மின்னழுத்த வேறுபாடு 

I → மின்னோட்டம்

R → மின்தடை 

6. ஓம் விதிக்கு உட்படும் மற்றும் ஓம் விதிக்கு உட்படாத சாதனங்கள் யாவை? 

• மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கான வரைபடம் நேர்க்கோடாக அமைந்தால், இவ்வகை பொருட்கள் அல்லது கருவிகள் ஓம் விதிக்கு உட்படும். (எ.கா.: கடத்தி ) 

• மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கான வரைபடம் நேர்க்கோடாக அமையாமல் சிக்கலான வடிவில் இருந்தால், இவ்வகை பொருட்கள் அல்லது கருவிகள் ஓம் விதிக்கு உட்படுவதில்லை . (எ.கா.: டையோடு)

7. மின்தடை எண் வரையறு. 

பொருளின் மின்தடை எண் என்பது ஓரலகு நீளமும் ஓரலகு குறுக்குவெட்டு பரப்பும் கொண்ட கடத்தியானது மின்னோட்டத்திற்கு அளிக்கும் மின்தடை ஆகும். இதன் SI அலகு ஓம் − மீட்டர் Ωm

ρ = RA / L

8. வெப்பநிலை மின்தடை எண் வரையறு. 

• மின்தடை வெப்பநிலை எண் என்பது ஒரு டிகிரி வெப்பநிலை உயர்வில் ஏற்படும் மின்தடை எண் அதிகரிப்பிற்கும் TO வெப்பநிலையில் உள்ள மின்தடை எண்ணுக்கும் இடையே உள்ள விகிதம் ஆகும். 

• இதன் அலகு /°C ஆகும்.

9. மீக் கடத்து திறன் என்றால் என்ன?

• ஒரு சில பொருட்களின் வெப்பநிலையானது ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு கீழே குறையும்போது அதன் மின்தடை எண் சுழியாகும். இந்த வெப்பநிலையானது மாறுநிலை வெப்பநிலை அல்லது பெயர்வு வெப்பநிலை எனப்படும். 

• இந்த நிகழ்வினை வெளிப்படுத்தும் பொருட்கள் மீக்கடத்திகள் [super conductor] எனப்படும். இந்த நிகழ்வினை மீக்கடத்துத் திறன் [super conductivity) என்று அழைக்கலாம்.

10. மின்திறன் மற்றும் மின் ஆற்றல் என்றால் என்ன ?

மின் ஆற்றல்  

1. மின்துகள்களானது மின்னழுத்த வேறுபாடு V−ல் நகரும் போது, dw =vdQ என்கிற மின்னழுத்த ஆற்றலை பெறுகிறது.

2. dw = P dt

3. அலகு : 1kWh

மின்திறன்

1. மின்னழுத்த ஆற்றல் அளிக்கப்படும் வீதம். P = dw/dt 

2. P = VI

3. அலகு : வாட்

11. ஒரு மின்சுற்றில் திறனுக்கான சமன்பாடு P = VI என்பதை வருவி.

• மின்னழுத்த ஆற்றல் அளிக்கப்படும் வீதம் மின்திறன் P எனப்படும்.

12. மின்சுற்றில் திறனுக்கான பல்வேறு வகையான சமன்பாடுகளை எழுதுக. 

1) மின்னோட்டம் I மற்றும் மின்தடை R இவற்றை பயன்படுத்தி திறனுக்கான சமன்பாட்டை பின்வருமாறு எழுதலாம். P = VI, P = I2R (:.V= IR) 

2) மின்னழுத்த வேறுபாடு V மற்றும் மின்தடை R இவற்றை பயன்படுத்தி திறனுக்கான சமன்பாட்டை பின்வருமாறு எழுதலாம். 

P = VI, P = V2 / R (ஃ I = V/R )

13. கிர்க்காஃப்பின் மின்னோட்ட விதியைக் கூறுக. 

• எந்த ஒரு சந்தியிலும் சந்திக்கின்ற மின்னோட்டங்களின் குறியியல் கூட்டுத்தொகை [Algebraic Sum] சுழியாகும். 

• இது மின்துகள்களில் உள்ள மின்னூட்டங்களின் அழிவின்மை விதியின் அடிப்படையில் அமைகிறது. 

14. கிர்க்காஃப்பின் மின்னழுத்த வேறுபாட்டு விதியைக் கூறு.

• இவ்விதின்படி எந்தவொரு மூடிய சுற்றின் ஒவ்வொரு பகுதியிலும் உள்ள மின்னோட்டம் மற்றும் மின்தடை ஆகியவற்றின் பெருக்கற்பலன்களின் குறியியல் கூட்டுத்தொகையானது, அந்த மின்சுற்றில் உள்ள மின்னியக்கு விசைகளின் குறியியல் கூட்டுத்தொகைக்குச் சமம்.

• இந்த விதி தனித்த அமைப்பின் ஆற்றல் மாறா விதிப்படி அமைகிறது. 

∑ ΔV = 0

மூடிய சுற்றில்

15. மின்னழுத்த மானியின் தத்துவத்தை கூறு.

• மின்கலத்தின் மின்னியக்கு விசை சமன்செய் நீளத்திற்கு நேர்த்தகவில் அமையும். 

இங்கு, I →மின்னோட்டம்

 r → ஓரலகு நீளத்திற்கான மின்தடை 

16. ஒரு மின் கலத்தின் அகமின்தடை என்பதன் பொருள் என்ன?

• ஒரு மின்கலத்தொகுப்பானது மின்தண்டுகள் [electrodes] மற்றும் மின்பகுளியால் [electrolyte] ஆனது.

• இதனால் மின்கலத்தினுள் மின்துகள்களின் ஓட்டத்திற்கு தடை இருக்கும். இந்த மின்தடையே அகமின்தடை r எனப்படும்.

17. ஜுலின் வெப்ப விதியைக் கூறுக. 

ஜூலின் விதிப்படி, ஒரு மின்சுற்றில் மின்னோட்டம் பாய்வதால் உருவாக்கப்படும் வெப்பமானது. 

i) மின்னோட்டத்தின் இருமடிக்கு நேர்த்தகவிலும் 

ii) மின்சுற்றின் மின்தடைக்கு நேர்த்தகவிலும் 

(iii) மின்னோட்டம் பாயும் நேரத்திற்கு நேர்த்தகவிலும் அமையும். H = I2Rt

18. சீபெக் விளைவு என்றால் என்ன?

ஒரு மூடிய சுற்றில் இரு வெவ்வேறு உலோகங்களின் இரு சந்திப்புகளை வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் வைக்கும் போது மின்னழுத்த வேறுபாடு (மின்னியக்கு விசை) தோன்றுவது சீபெக் விளைவு எனப்படும்.

19. தாம்ஸன் விளைவு என்றால் என்ன?

• ஒரு கடத்தியின் இரு புள்ளிகள் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் உள்ள போது, இந்த புள்ளிகளில் எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வேறுபடுவதால் இவ்விரு புள்ளிகளுக்கிடையே மின்னழுத்த வேறுபாடு தோன்றுவது தாம்ஸன் விளைவு எனப்படும். 

• தாம்ஸன் விளைவும் மீள்விளைவு ஆகும்.

20. பெல்டியர் விளைவு என்றால் என்ன?

• வெப்ப மின்னிரட்டையுடன் கூடிய மின்சுற்றில் மின்னோட்டத்தை செலுத்தும்போது, ஒரு சந்தியில் வெப்பம் வெளிப்படுதலும் மற்றொரு சந்தியில் வெப்பம் உட்கவர்தலும் நடைபெறும். 

• இவ்விளைவு பெல்டியர் விளைவு எனப்படும்.

21. சீபெக் விளைவின் பயன்பாடுகள் யாவை?

1) சீபெக் விளைவானது வெப்ப மின்னியற்றிகளில் பயன்படுகிறது. [சீபெக் மின்னியற்றி] இந்த வெப்ப மின்னியற்றிகள், மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் வீணாகும் வெப்ப ஆற்றலை மின்னாற்றலாக மாறுகின்றன.

2) தானியங்கி வாகனங்களில் எரிபொருள் பயனுறு திறனை அதிகரிக்க பயன்படும் தானியங்கி வெப்ப மின்னியற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3) வெப்ப மின்னிரட்டை மற்றும் வெப்ப மின்னிரட்டை அடுக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கிடையே உள்ள வெப்பநிலை வேறுபாட்டை அளவிட சீபெக் விளைவு பயன்படுகிறது.