📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
பாடங்கள் · அலகு 8 · 8.4

மின்னோட்ட & மின்னழுத்த அளவீடு

⏱ 16 நி 🎯 ★★★★☆

மின்னோட்டத்தையும் மின்னழுத்தத்தையும் துல்லியமாக அளக்க, கருவிகள் சுற்றைப் பாதிக்காமல் இணைக்கப்பட வேண்டும். அக மின்தடையால் ஏற்படும் வழுவைத் தவிர்க்க பொட்டென்ஷியோமீட்டர், வீட்ஸ்டோன் பாலம் போன்ற துல்லியக் கருவிகள் பயன்படுகின்றன.

1. அம்மீட்டரும் வோல்ட்மீட்டரும்

கருவிஇணைப்புமின்தடை
அம்மீட்டர் (மின்னோட்டம்)தொடராக (series)மிகக் குறைவு (சுற்றைப் பாதிக்காமல்)
வோல்ட்மீட்டர் (மின்னழுத்தம்)பக்கமாக (parallel)மிக உயர்வு (மின்னோட்டத்தை வழிமாற்றாமல்)

2. வீட்ஸ்டோன் பாலம் (Wheatstone bridge)

தெரியாத மின்தடையை மிகத் துல்லியமாக அளக்க நான்கு மின்தடைகளின் அமைப்பு. சமநிலையில் (balance) கால்வனோமீட்டர் வழியே மின்னோட்டம் பாயாது:

Balance condition
R₁/R₂ = R₃/R₄

3. பொட்டென்ஷியோமீட்டர் (Potentiometer)

ஒரு சீரான மின்தடைக் கம்பியில் மின்னழுத்தங்களை ஒப்பிட்டு அளக்கும் கருவி. சமநிலையில் சோதனைக் கலத்திலிருந்து மின்னோட்டம் எடுக்கப்படுவதில்லை; எனவே அக மின்தடையால் ஏற்படும் Ir வீழ்ச்சி இல்லை — இது கலத்தின் உண்மையான EMF-ஐ அளக்கிறது (வோல்ட்மீட்டரை விடச் சிறந்தது).

Balance lengths
ε₁/ε₂ = l₁/l₂
தேர்வாளர் குறிப்பு
  • பொட்டென்ஷியோமீட்டர் ஏன் சிறந்தது? — சமநிலையில் மின்னோட்டம் எடுக்காது → Ir வீழ்ச்சி இல்லை → உண்மை EMF.
  • அம்மீட்டர் தொடர், வோல்ட்மீட்டர் பக்கம் — மாற்றினால் சுற்றே சேதமடையும்.
  • வீட்ஸ்டோன் சமநிலையில் கால்வனோமீட்டர் பூச்சியம்.

4. தேர்வுப் பாணி வினா

வினா

வீட்ஸ்டோன் பாலத்தில் R₁ = 2 Ω, R₂ = 4 Ω, R₃ = 3 Ω. சமநிலையில் R₄?

விடையைக் காண்க
R₁/R₂ = R₃/R₄ → 2/4 = 3/R₄ → R₄ = 3 × 4/2 = 6 Ω.

🎯 MCQ பயிற்சி — 20 கேள்விகள்

விடையைத் தெரிவுசெய்யவும் — பின்னர் ஒவ்வொரு விருப்பத்துக்கும் ஏன் சரி / தவறு எனும் விளக்கமும் ஆழமான விளக்கமும் (deep explanation) தோன்றும்.

Q1 / 20 ★★★★★
அம்மீட்டர் (ammeter) எவ்வாறு இணைக்கப்படுகிறது?
(1) சமாந்தரமாக / in parallel
அது வோல்ட்மீட்டர்.
(2) தொடரில் / in series
சரி — தொடரில்.
(3) கம்பியின் இடத்தில் / replacing a wire only
இல்லை.
(4) மின்கலத்துடன் / across the cell
அது வோல்ட்மீட்டர்.
(5) எங்கும் / anywhere
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அம்மீட்டர் மின்னோட்டத்தை அளக்கிறது → தொடரில் இணைக்கப்படுகிறது (அதே மின்னோட்டம் பாய). அதன் தடை மிகக் குறைவாக (≈0) இருக்க வேண்டும் → சுற்றை சிதைக்காது.
Q2 / 20 ★★★★★
வோல்ட்மீட்டர் (voltmeter) எவ்வாறு இணைக்கப்படுகிறது?
(1) தொடரில் / in series
அது அம்மீட்டர்.
(2) சமாந்தரமாக (கூறுக்கு குறுக்கே) / in parallel (across the component)
சரி — சமாந்தரமாக.
(3) கம்பியின் இடத்தில் / replacing a wire
இல்லை.
(4) எங்கும் / anywhere
இல்லை.
(5) மின்கலத்துடன் தொடரில் / in series with the cell
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வோல்ட்மீட்டர் மின்னழுத்த வேறுபாட்டை அளக்கிறது → கூறுக்குக் குறுக்கே சமாந்தரமாக இணைக்கப்படுகிறது. அதன் தடை மிக அதிகமாக (≈∞) இருக்க வேண்டும் → மிகக் குறைந்த மின்னோட்டத்தையே எடுக்கும்.
Q3 / 20 ★★★★★
ஒரு இலட்சிய அம்மீட்டரின் தடை?
(1) எல்லையற்றது / infinite
அது வோல்ட்மீட்டர்.
(2) பூஜ்ஜியம் / zero
சரி.
(3) சுமைக்குச் சமம் / equal to load
இல்லை.
(4) 1 Ω
இல்லை.
(5) மாறும் / variable
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): இலட்சிய அம்மீட்டர் தடை = 0 → சுற்று மின்னோட்டத்தை மாற்றாது. (உண்மையில் மிகக் குறைவு.)
Q4 / 20 ★★★★★
ஒரு இலட்சிய வோல்ட்மீட்டரின் தடை?
(1) பூஜ்ஜியம் / zero
அது அம்மீட்டர்.
(2) எல்லையற்றது / infinite
சரி.
(3) 1 Ω
இல்லை.
(4) சுமைக்குச் சமம் / equal to load
இல்லை.
(5) மாறும் / variable
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): இலட்சிய வோல்ட்மீட்டர் தடை = ∞ → மின்னோட்டம் எடுக்காது → கூறின் மின்னழுத்தத்தை மாற்றாது.
Q5 / 20 ★★★★★
கால்வனோமீட்டரை (galvanometer) அம்மீட்டராக மாற்ற?
(1) தொடரில் உயர் தடை / high resistance in series
அது வோல்ட்மீட்டர்.
(2) சமாந்தரமாக குறை தடை (shunt) / low resistance (shunt) in parallel
சரி — shunt.
(3) தொடரில் குறை தடை / low resistance in series
இல்லை.
(4) எதுவும் இல்லை / nothing
இல்லை.
(5) சமாந்தரமாக உயர் தடை / high resistance in parallel
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அம்மீட்டர்: கால்வனோமீட்டருடன் சமாந்தரமாக ஒரு சிறிய தடை (shunt) இணைக்க → அதிக மின்னோட்டம் shunt வழியே சென்று, மொத்த தடை குறையும். வோல்ட்மீட்டர்: தொடரில் உயர் தடை (multiplier).
Q6 / 20 ★★★★☆
கால்வனோமீட்டரை வோல்ட்மீட்டராக மாற்ற?
(1) சமாந்தரமாக குறை தடை / low R in parallel
அது அம்மீட்டர்.
(2) தொடரில் உயர் தடை (multiplier) / high R (multiplier) in series
சரி — multiplier.
(3) சமாந்தரமாக உயர் தடை / high R in parallel
இல்லை.
(4) தொடரில் குறை தடை / low R in series
இல்லை.
(5) எதுவும் / nothing
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வோல்ட்மீட்டர்: கால்வனோமீட்டருடன் தொடரில் ஒரு பெரிய தடை (multiplier) → மொத்த தடை அதிகம், சிறு மின்னோட்டமே பாயும், பெரிய மின்னழுத்தம் அளக்க முடியும்.
Q7 / 20 ★★★★★
வீட்ஸ்டோன் பாலம் (Wheatstone bridge) சமநிலையில் நிபந்தனை?
(1) R₁R₂ = R₃R₄
தவறு.
(2) R₁/R₂ = R₃/R₄
இது சில அமைப்பில்.
(3) R₁+R₂ = R₃+R₄
கூட்டல் அல்ல.
(4) R₁R₄ = R₂R₃
சரி — குறுக்குப் பெருக்கல்.
(5) R₁ = R₂
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): சமநிலையில் (கால்வனோமீட்டர் 0) எதிரெதிர் கைகளின் பெருக்கல் சமம்: R₁R₄ = R₂R₃, அதாவது R₁/R₂ = R₃/R₄. தெரியாத மின்தடையை மற்ற மூன்றிலிருந்து காணலாம்.
Q8 / 20 ★★★★☆
மீட்டர் பாலம் (metre bridge) எதன் அடிப்படையில் வேலை செய்கிறது?
(1) ஓம் விதி மட்டும் / Ohm's law only
ஓரளவு ஆனால்.
(2) வீட்ஸ்டோன் பாலம் / the Wheatstone bridge
சரி.
(3) கிர்க்கொஃப் 1 / Kirchhoff 1
இல்லை.
(4) டாப்ளர் / Doppler
இல்லை.
(5) மின்காந்தத் தூண்டல் / induction
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மீட்டர் பாலம் = வீட்ஸ்டோன் பாலத்தின் நடைமுறை வடிவம்; 1 m சீரான கம்பியின் சமநிலை நீளங்கள் (l₁, l₂) தடை விகிதத்தைத் தரும்: R_x/R = l₂/l₁.
Q9 / 20 ★★★★☆
பொடென்ஷியோமீட்டர் (potentiometer) எதை அளக்கப் பயன்படுகிறது?
(1) மின்தடை மட்டும் / resistance only
இல்லை.
(2) மின்னழுத்தம்/EMF-ஐ (மின்னோட்டம் எடுக்காமல்) / voltage/EMF (without drawing current)
சரி.
(3) மின்னோட்டம் / current
இல்லை.
(4) திறன் / power
இல்லை.
(5) அலைவெண் / frequency
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பொடென்ஷியோமீட்டர் சமநிலையில் மூலத்திலிருந்து மின்னோட்டம் எடுக்காது (I=0) → Ir வீழ்ச்சி இல்லை → உண்மை EMF/மின்னழுத்தத்தை அளக்கிறது. வோல்ட்மீட்டரை விட மிகத் துல்லியம்.
Q10 / 20 ★★★★☆
ஒரு கம்பியின் resistivity (மின்தடைத்திறன்) ρ?
(1) ρ = RL/A
தலைகீழ்.
(2) ρ = RA/L
சரி — R=ρL/A → ρ=RA/L.
(3) ρ = R/LA
தவறு.
(4) ρ = RLA
தவறு.
(5) ρ = L/RA
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): R = ρL/A → ρ = RA/L. அலகு Ω m. ρ பொருளின் இயல்பு (வெப்பநிலையைச் சார்ந்தது), வடிவத்தைச் சாராது.
Q11 / 20 ★★★★☆
ஒரு வோல்ட்மீட்டரின் தடை குறைவாக இருந்தால் அது அளவீட்டை எப்படி பாதிக்கும்?
(1) சரியானது / accurate
இல்லை.
(2) உண்மை மதிப்பை விடக் குறைவு (அதிக மின்னோட்டம் எடுக்கிறது) / lower than the true value (it draws too much current)
சரி.
(3) அதிகம் / higher
இல்லை.
(4) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(5) பூஜ்ஜியம் / zero
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): குறை தடை வோல்ட்மீட்டர் சுற்றிலிருந்து கணிசமான மின்னோட்டம் எடுத்து சுற்றைச் சிதைக்கிறது (loading effect) → அளக்கப்படும் மின்னழுத்தம் உண்மையை விடக் குறைவு. எனவே உயர் தடை அவசியம்.
Q12 / 20 ★★★★☆
ஒரு கால்வனோமீட்டர் (G=50 Ω, முழு-விலகல் 1 mA)-ஐ 1 A அம்மீட்டராக மாற்ற shunt தடை (தோராயம்)?
(1) 50 Ω
அது G.
(2) 0.05 Ω
சரி — ≈0.05 Ω.
(3) 5 Ω
தவறு.
(4) 500 Ω
தவறு.
(5) 1 Ω
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): shunt வழியே 0.999 A, G வழியே 0.001 A; சமாந்தரம் → I_g·G = I_s·S → S = (0.001×50)/0.999 ≈ 0.05 Ω. மிகச் சிறிய தடை → குறை மொத்த தடை.
Q13 / 20 ★★★☆☆
ஓம்மீட்டர் (ohmmeter) எதை அளக்கிறது?
(1) மின்னோட்டம் / current
அம்மீட்டர்.
(2) மின்தடை / resistance
சரி.
(3) மின்னழுத்தம் / voltage
வோல்ட்மீட்டர்.
(4) திறன் / power
இல்லை.
(5) அலைவெண் / frequency
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஓம்மீட்டர் மின்தடையை நேரடியாக அளக்கிறது (சொந்த மின்கலம் கொண்டது); எப்போதும் மின்னில்லா (சக்தி அற்ற) கூறில் மட்டும் பயன்படுத்த வேண்டும்.
Q14 / 20 ★★★★☆
ஒரு மீட்டர் பாலத்தில் தெரியாத R_x ஒரு பக்கம், அறியப்பட்ட 5 Ω மற்றொன்று; சமநிலை நீளம் இடப்பக்கம் 40 cm.
(1) 7.5 Ω
தலைகீழ்.
(2) 3.33 Ω
சரி — R_x = 5×40/60.
(3) 5 Ω
இல்லை.
(4) 2 Ω
தவறு.
(5) 10 Ω
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): R_x/R = l₁/l₂ = 40/60 → R_x = 5 × 40/60 = 3.33 Ω. (l₂ = 100−40 = 60 cm.)
Q15 / 20 ★★★☆☆
அளவீட்டில் "முறைமை வழு" (systematic error) எடுத்துக்காட்டு?
(1) எழுமாற்று ஏற்ற-இறக்கம் / random fluctuation
அது எழுமாற்று.
(2) பூஜ்ஜிய வழு (zero error) கருவியில் / a zero error in the instrument
சரி — முறைமை வழு.
(3) மதிப்பீட்டுக் கூர்மை / estimation
எழுமாற்று.
(4) கடைசி இலக்கம் / last-digit guess
எழுமாற்று.
(5) சத்தம் / noise
எழுமாற்று.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பூஜ்ஜிய வழு (கருவி 0-க்கு செல்லாதது) ஒரு முறைமை வழு — எல்லா அளவீடுகளையும் ஒரே திசையில் மாற்றுகிறது; சரிசெய்தலால் (calibration) நீக்கலாம். எழுமாற்று வழு சராசரியால் குறையும்.
Q16 / 20 ★★★★☆
ஒரு கம்பியின் நீளம் இரட்டிப்பாக்கப்பட்டு, பரப்பு மாறாவிட்டால் மின்தடை?
(1) பாதி / halves
இல்லை.
(2) இரட்டிப்பு / doubles
சரி — R ∝ L.
(3) மாறாது / unchanged
இல்லை.
(4) நான்கு மடங்கு / four times
இல்லை.
(5) கால் பங்கு / quarter
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): R = ρL/A ∝ L. நீளம் இரட்டிப்பு → R இரட்டிப்பு. (பரப்பு இரட்டிப்பானால் R பாதி; ஆரை இரட்டிப்பானால் A 4× → R கால் பங்கு.)
Q17 / 20 ★★★☆☆
டிஜிட்டல் மல்டிமீட்டர் ஒரு பயன்பாடு அல்லாதது?
(1) மின்னழுத்தம் / voltage
அளக்கும்.
(2) மின்னோட்டம் / current
அளக்கும்.
(3) மின்தடை / resistance
அளக்கும்.
(4) காந்தப் புல வலிமை B / magnetic flux density B
சரி — B-ஐ அளக்காது.
(5) தொடர்ச்சி / continuity
அளக்கும்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மல்டிமீட்டர் V, I, R, தொடர்ச்சி, சில diode/capacitance அளக்கும்; காந்தப் புல வலிமை B-க்கு தனி gaussmeter/Hall probe தேவை.
Q18 / 20 ★★★★☆
ஒரு அம்மீட்டரின் தடை அதிகமாக இருந்தால்?
(1) சரியாக அளக்கும் / measure correctly
இல்லை.
(2) சுற்று மின்னோட்டத்தைக் குறைத்து தவறாக அளக்கும் / reduce the circuit current and read low
சரி.
(3) மின்னழுத்தம் அளக்கும் / measure voltage
இல்லை.
(4) பாதிப்பில்லை / have no effect
இல்லை.
(5) இரட்டிக்கும் / double the reading
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அம்மீட்டர் தொடரில்; அதன் தடை அதிகமானால் சுற்றின் மொத்த தடை கூடி மின்னோட்டம் குறையும் → உண்மை மதிப்பை விடக் குறைவாக அளக்கும். எனவே தடை ≈0 அவசியம்.
Q19 / 20 ★★★☆☆
மின்தடைத்திறன் (resistivity) ρ எதைச் சார்ந்தது?
(1) கம்பியின் நீளம் & பரப்பு / the wire's length & area
அது R-ஐப் பாதிக்கும், ρ-ஐ அல்ல.
(2) பொருளின் இயல்பு & வெப்பநிலை மட்டுமே / only the material and temperature
சரி.
(3) மின்னோட்டம் / the current
இல்லை.
(4) மின்னழுத்தம் / the voltage
இல்லை.
(5) வடிவம் / the shape
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ρ ஒரு பொருளின் இயல்பு; வெப்பநிலையுடன் மாறும் (உலோகங்களில் வெப்பநிலை↑ → ρ↑). கம்பியின் நீளம்/பரப்பு R-ஐ மாற்றும் ஆனால் ρ-ஐ அல்ல.
Q20 / 20 ★★★☆☆
பொடென்ஷியோமீட்டர் வோல்ட்மீட்டரை விடத் துல்லியமானது ஏன்?
(1) பெரியது / it is bigger
இல்லை.
(2) சமநிலையில் மூலத்திலிருந்து மின்னோட்டம் எடுக்காது (loading இல்லை) / at balance it draws no current (no loading)
சரி.
(3) மலிவு / cheaper
இல்லை.
(4) டிஜிட்டல் / digital
இல்லை.
(5) வேகம் / faster
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பொடென்ஷியோமீட்டர் சமநிலையில் I=0 → Ir வீழ்ச்சி/loading விளைவு இல்லை → உண்மை EMF/மின்னழுத்தம். வோல்ட்மீட்டர் சிறிது மின்னோட்டம் எடுப்பதால் சற்றுக் குறைவாக அளக்கும்.

📝 கட்டமைக்கப்பட்ட வினாக்கள் — 3

கட்டமைப்பு வினா 1 8 புள்ளி
ஒரு கால்வனோமீட்டர்: தடை G = 40 Ω, முழு-விலகல் மின்னோட்டம் I_g = 2 mA.
(a) இதை 0–2 A அம்மீட்டராக மாற்ற தேவையான shunt தடையைக் கணக்கிடுக.
விடை
shunt மின்னோட்டம் I_s = 2 − 0.002 = 1.998 A
I_g·G = I_s·S → S = (0.002×40)/1.998 ≈ 0.04 Ω
(b) இதை 0–10 V வோல்ட்மீட்டராக மாற்ற தேவையான தொடர் (multiplier) தடை?
விடை
V = I_g(G + R) → 10 = 0.002(40 + R)
40 + R = 5000 → R = 4960 Ω
கட்டமைப்பு வினா 2 6 புள்ளி
ஒரு மீட்டர் பாலத்தில் தெரியாத R_x இடப்பக்கம், அறியப்பட்ட R = 4 Ω வலப்பக்கம்; சமநிலை இடப்பக்கம் இருந்து 36 cm.
(a) R_x-ஐக் கணக்கிடுக.
விடை
l₁ = 36 cm, l₂ = 100−36 = 64 cm
R_x/R = l₁/l₂ → R_x = 4 × 36/64 = 2.25 Ω
(b) இம்முறை எந்தக் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது?
விடை
வீட்ஸ்டோன் பாலம் — சமநிலையில் கால்வனோமீட்டர் மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியம், எதிரெதிர் கைகள் சமவிகிதம்.
கட்டமைப்பு வினா 3 5 புள்ளி
அளவுக் கருவிகள்.
(a) அம்மீட்டர் & வோல்ட்மீட்டர் எவ்வாறு இணைக்கப்படுகின்றன, அவற்றின் இலட்சியத் தடைகள் என்ன எனக் கூறுக.
விடை
அம்மீட்டர்: தொடரில், இலட்சியத் தடை = 0. வோல்ட்மீட்டர்: சமாந்தரமாக (குறுக்கே), இலட்சியத் தடை = ∞. இவை சுற்றைச் சிதைக்காமல் இருக்க இவ்வாறு.
(b) ஒரு உண்மை வோல்ட்மீட்டர் ஏன் EMF-ஐ விடச் சற்றுக் குறைவாக அளக்கிறது?
விடை
அது சிறிது மின்னோட்டம் எடுப்பதால் சுற்றில் Ir வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது → V = ε − Ir < ε.

✍️ கட்டுரை வினாக்கள் — 4

கட்டுரை வினா 1 10 புள்ளி
(a) அம்மீட்டர் & வோல்ட்மீட்டர் எவ்வாறு இணைக்கப்படுகின்றன, அவற்றின் தடைகள் ஏன் முறையே குறைவாக/அதிகமாக இருக்க வேண்டும் எனக் கூறுக. (b) ஒரு கால்வனோமீட்டரை அம்மீட்டராகவும் வோல்ட்மீட்டராகவும் எவ்வாறு மாற்றுவது எனக் கூறுக. (c) G=60 Ω, I_g=1 mA-ஐ 0–3 V வோல்ட்மீட்டராக்க multiplier R.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) அம்மீட்டர் தொடரில் (அதே மின்னோட்டம் பாய) → தடை ≈0 இல்லாவிட்டால் மின்னோட்டத்தைக் குறைத்துச் சிதைக்கும். வோல்ட்மீட்டர் சமாந்தரமாக (குறுக்கே) → தடை ≈∞ இல்லாவிட்டால் மின்னோட்டம் எடுத்து மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கும்.
(b) அம்மீட்டர்: கால்வனோமீட்டருடன் சமாந்தரமாக சிறிய shunt → பெரும்பகுதி மின்னோட்டம் shunt வழியே. வோல்ட்மீட்டர்: தொடரில் பெரிய multiplier → சிறு மின்னோட்டம், பெரிய V அளக்க.
(c)
V = I_g(G + R) → 3 = 0.001(60 + R)
60 + R = 3000 → R = 2940 Ω
கட்டுரை வினா 2 10 புள்ளி
(a) வீட்ஸ்டோன் பாலத்தை வரைந்து, சமநிலை நிபந்தனை R₁/R₂ = R₃/R₄ எனத் தருவிக்க. (b) மீட்டர் பாலம் இதை எவ்வாறு நடைமுறைப்படுத்துகிறது எனக் கூறுக. (c) ஒரு மீட்டர் பாலத்தில் அறியப்பட்ட 6 Ω-உடன் சமநிலை 45 cm-இல் (அறியப்பட்டது வலப்பக்கம்). தெரியாத R_x.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) நான்கு மின்தடைகள் (R₁,R₂ ஒரு கை; R₃,R₄ மற்ற கை) ஒரு வைரக்கட்ட அமைப்பில்; நடுவே கால்வனோமீட்டர். சமநிலையில் கால்வனோமீட்டர் வழியே மின்னோட்டம் = 0 → B, D புள்ளிகள் சமமின்னழுத்தம் → I₁R₁ = I₃R₃ மற்றும் I₁R₂ = I₃R₄; வகுத்தால் R₁/R₂ = R₃/R₄.
(b) மீட்டர் பாலம்: இரு கைகள் = அறியப்பட்ட R + தெரியாத R_x; கீழ் கை = 1 m சீரான கம்பி (தடை ∝ நீளம்). சறுக்கு தொடுப்பு (jockey) நகர்த்தி கால்வனோமீட்டர் 0 ஆகும் இடத்தைக் காண்க → R_x/R = l₁/l₂.
(c)
l(known side, வலம்) → R-உடன் தொடர்புடைய நீளம் = 100−45 = 55 cm; R_x பக்கம் 45 cm
R_x/6 = 45/55 → R_x = 6×45/55 ≈ 4.9 Ω
கட்டுரை வினா 3 10 புள்ளி
(a) ஒரு பொடென்ஷியோமீட்டர் எவ்வாறு வேலை செய்கிறது, அது ஏன் வோல்ட்மீட்டரை விட EMF-ஐ துல்லியமாக அளக்கிறது எனக் கூறுக. (b) இரு மின்கலங்களின் EMF-களை எவ்வாறு ஒப்பிடலாம் எனக் கூறுக (ε₁/ε₂ = l₁/l₂).
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) ஒரு சீரான கம்பியில் நிலையான மின்னோட்டம் பாய்வதால் நீளத்துக்கு விகிதசமமான மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது (V ∝ l). சோதனை மின்கலத்தை எதிராக இணைத்து, கால்வனோமீட்டர் 0 ஆகும் சமநிலை நீளம் l-ஐக் காண்க; அப்போது மின்கலத்திலிருந்து மின்னோட்டம் எடுக்கப்படுவதில்லை (I=0) → Ir வீழ்ச்சி/loading இல்லை → உண்மை EMF. வோல்ட்மீட்டர் சிறிது மின்னோட்டம் எடுப்பதால் சற்றுக் குறைவாக அளக்கும்.
(b) ஒவ்வொரு மின்கலத்துக்கும் சமநிலை நீளம் காண்க: ε₁ ∝ l₁, ε₂ ∝ l₂ → ε₁/ε₂ = l₁/l₂. ஒரு அறியப்பட்ட நியம மின்கலத்துடன் ஒப்பிட்டால் தெரியாத EMF-ஐக் காணலாம்.
கட்டுரை வினா 4 10 புள்ளி
(a) மின்தடைத்திறன் (resistivity) ρ-ஐ வரையறுத்து, R = ρL/A எனக் கூறுக. (b) ஒரு கம்பியின் ρ-ஐ சோதனை மூலம் எவ்வாறு காணலாம் எனக் கூறுக. (c) L=2 m, விட்டம் d=0.5 mm, R=1.7 Ω கம்பியின் ρ-ஐக் கணக்கிடுக.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) மின்தடைத்திறன் ρ = ஒரு பொருளின் இயல்பு; ஒரு அலகு நீள, அலகு குறுக்குவெட்டுப் பரப்புக் கம்பியின் மின்தடை. R = ρL/A (R ∝ L, ∝ 1/A). அலகு Ω m.
(b) மீட்டர் பாலம்/அம்மீட்டர்-வோல்ட்மீட்டர் முறையில் R-ஐயும், மைக்ரோமீட்டரால் விட்டம் d (→ A=πd²/4)-ஐயும், அளவுகோலால் L-ஐயும் அளந்து ρ = RA/L கணக்கிடுக. (R vs L வரைபடம் வரைந்து சாய்வு = ρ/A எனவும் காணலாம்.)
(c)
A = πd²/4 = π(0.5×10⁻³)²/4 = π(2.5×10⁻⁷)/... = 1.96×10⁻⁷ m²
ρ = RA/L = (1.7 × 1.96×10⁻⁷)/2 ≈ 1.7×10⁻⁷ Ω m