← விஞ்ஞானம்

மனவரைபடம் · மின் வலு & சக்தி

மனவரைபடங்கள் → · 📖 முழுப் பாடம் (விளக்கம்)
🆕 இதை முதல் தடவை படிக்கிறீர்களா? கீழேயுள்ளது மீட்டல் குறிப்புகள் மட்டுமே — முதலில் முழுப் பாடத்தில் விளக்கத்தைப் படியுங்கள், பின் இங்கே திரும்பி வந்து மீட்டல் செய்யுங்கள். 📖 முதலில் பாடத்தைப் படிக்க
⚡ பௌதிகவியல் · தரம் 11

மின் சாதனங்களின் வலுவும் சக்தியும்

Power and Energy of Electric Appliances — தரம் 11, அலகு 10

💡 இது என்ன? வீட்டு மின் பில் எப்படி கணக்கிடப்படுகிறது (P=VI) என்பதை விளக்கும் அலகு.

🤔 ஏன்? ஒரு மின் சாதனம் அதிக மின்னோட்டத்தை (I) அதிக மின்னழுத்தத்தில் (V) இழுத்தால், அது அதிக சக்தியைப் (P) பயன்படுத்துகிறது — P = V × I.
🌍 அன்றாட உதாரணம்: 💡 1000W ஹீட்டரை 1 மணி நேரம் பயன்படுத்தினால் 1 யூனிட் (kWh) மின்சாரம் — உங்கள் வீட்டு மின் பில் இப்படித்தான் கணக்கிடப்படுகிறது.
O/L விஞ்ஞானம் · தரம் 11
NIE பாடத்திட்டம் அடிப்படை
10.1 மின்வலு (Power)

மின்வலு (power) = அலகு நேரத்தில் செலவழிக்கப்படும் மின்சக்தி (அதாவது மின் வேலையின் வீதம்).

V வோல்ட்டில் இயங்கி I ஆம்பியர் மின்னோட்டத்தை இழுக்கும் சாதனத்தின் வலு:

P = V I

V = வோல்ட் (V), I = ஆம்பியர் (A) எனில் P = வாட் (W).

ஓமின் விதியால் (V = IR) மாற்று வடிவங்கள்:

P = I²R  ·  P = V²/R
தீர்க்கப்பட்ட கணக்கு — P = VI

வினா: ஒரு மின் அடுப்பு 230 V இல் இயங்குகிறது. அதன் வலு 2000 W எனில் இழுக்கப்படும் மின்னோட்டம் என்ன?

P = V I → 2000 = 230 × I

I = 2000 ÷ 230

I = 8.69 A

இன்னொன்று: 12 V இல் 2 A இழுக்கும் இழைப் பல்பு → P = 12 × 2 = 24 W.

10.2 செலவான மின்சக்தி (Energy)

செலவான மொத்த மின்சக்தி (E) = வலு × இயங்கிய நேரம்.

E = P t = V I t

P = வாட் (W), t = செக்கன் (s) எனில் E = ஜூல் (J).

எடுத்துக்காட்டு: 50 W கார் முன்விளக்கு 1½ மணி → E = 50 × (1.5 × 3600) = 270 000 J.
10.5 கிலோவாட் மணியில் சக்தி அளத்தல் (kWh)

வீட்டு மின்மானி (meter) மின்சக்தியை கிலோவாட் மணி (kWh) இல் பதிவு செய்கிறது. ஜூல் மிகப் பெரிய எண்ணைத் தருவதால் வணிக அலகாக kWh பயன்படுகிறது.

1 kWh = 1 kW வலு கொண்ட சாதனம் 1 மணி நேரம் செலவழிக்கும் சக்தி.

1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 10⁶ J

பயன்படும் அலகுகளை எளிதாகக் கணக்கிட:

அலகுகள் (kWh) = (வாட் × மணி) ÷ 1000
மானி வாசித்தல்: இம்மாத வாசிப்பு − முந்தைய வாசிப்பு = செலவான அலகுகள். கட்டணம் = அலகுகள் × ஒரு அலகின் விலை.
தீர்க்கப்பட்ட கணக்கு — kWh & கட்டணம்

வினா: தினமும் 100 W நான்கு பல்புகள் 3 மணி + 60 W ஐந்து பல்புகள் 4 மணி எரிந்தால் ஒரு மாதத்தின் (30 நாள்) நுகர்வு?

  • 4 பல்புகள்: 100 × 4 × 3 = 1200 Wh/நாள்
  • 5 பல்புகள்: 60 × 5 × 4 = 1200 Wh/நாள்
  • நாள் மொத்தம் = 2400 Wh; மாதம் = 2400 × 30 = 72 000 Wh
PVIP = V × I (வாட்)
= 72 000 ÷ 1000 = 72 kWh

கட்டணம் (உதாரண விலை): முதல் 60 அலகு × Rs 7.50 = Rs 450; அடுத்த 12 அலகு × Rs 10.00 = Rs 120 → மொத்தம் Rs 570. (விலைகள் வினாவில் தரப்பட்டபடி)

10.3 வினைத்திறன் & சக்தி சேமிப்பு (Efficiency)

பல சாதனங்கள் ஒரே வேலையைச் செய்யலாம்; வெப்பமாக வீணாகும் சக்தி வேறுபடுவதால் வினைத்திறன் (efficiency) வேறுபடும்.

வினைத்திறன் = (பயனுள்ள சக்தி ÷ மொத்த சக்தி) × 100%

40% வெப்பமாக வீணானால் → வினைத்திறன் = 60%.

ஒளி மூலம்வலுஆயுட்காலம்
இழைப் பல்பு (Filament)60 W1200 h
தூரொளி குழாய் (Fluorescent)22 W3000 h
CFL11–13 W8000 h
LED6–8 W50 000 h

சேமிப்பு குறிப்புகள்: CFL/LED பயன்படுத்து; தேவையற்ற விளக்குகளை அணை; வாரத்துக்கான துணிகளை ஒரே முறையில் இஸ்திரி செய்; மிகுந்த வினைத்திறன் சாதனங்களைத் தேர்வுசெய்.

10.4 வீட்டு மின் சுற்று (Home Circuit)

தேசிய மின்வலையிலிருந்து வீட்டுக்கு 230 V, 50 Hz மாறுதிசை மின்னோட்டம் (AC) வழங்கப்படும். உயர் மின்னழுத்தங்கள் (132/220 kV) படிப்படியாக 33/11 kV → 230 V ஆக குறைக்கப்படும்.

  • இரு கம்பிகள்: உயிர்க் கம்பி (live) + நடுநிலைக் கம்பி (neutral)
  • மிகைச்சுமை மின்சுற்று துண்டிப்பான் (≈40 A) → மின்மானி → தனிமைப்படுத்தி (isolator, 30 A) → RCCB → விநியோகப் பெட்டி (MCB)
  • விளக்கு சுற்று: 6 A MCB · பிளக் சுற்று: 13 A MCB
கம்பி நிறங்கள் (Wire Colours)
கம்பிநிறம் (புதிய)
உயிர் (Live)பழுப்பு (Brown)
நடுநிலை (Neutral)நீலம் (Blue)
புவி (Earth)பச்சை (Green)

பழைய: உயிர் = சிவப்பு, நடுநிலை = கறுப்பு.

எச்சரிக்கை: சுவிட்ச்கள், உருகி/MCB எப்போதும் உயிர்க் கம்பியில் இணைக்கப்பட வேண்டும். அப்போதே சுவிட்ச் அணைந்திருக்கையில் தொடுவதால் அதிர்ச்சி வராது.
பாதுகாப்புச் சாதனங்கள்
  • உருகி (Fuse): ஈயம்+தகரக் கலப்புக் கம்பி; அதிக மின்னோட்டத்தில் உருகி சுற்றை துண்டிக்கும்
  • MCB: அதிக மின்னோட்டத்தில் தானாகத் துண்டிக்கும்; உருகியை விட வசதியானது
  • RCCB (மீப்புத் தடை): மின்னோட்டக் கசிவு/அதிர்ச்சியின்போது முழு வீட்டையும் துண்டித்து மனிதரைக் காக்கும் (≈35 mA இல் இயங்கும்)
  • புவிக் கம்பி (Earth): மூன்று-முள் பிளக்கின் பெரிய முள் சாதனத்தின் உலோக உறையுடன் இணைந்து அதிர்ச்சியைத் தடுக்கும்
உருகி/MCB தீ & உலோகக் கம்பி வெப்பத்தைத் தடுக்கும் — ஆனால் அதிர்ச்சியிலிருந்து மனிதரைக் காக்காது. அதற்கு RCCB தேவை.
மின் அதிர்ச்சி (Electric Shock)

உயிர்க் கம்பிக்கும் புவிக்கும் இடையே 230 V உள்ளது. தரையில் நின்று உயிர்க் கம்பியைத் தொட்டால் உடல் வழியாக மின்னோட்டம் பாயும்.

≈50 mA = பெரிய அதிர்ச்சி; ≈100 mA = மரணம் வரக்கூடும். ஈரக் கையால் சுவிட்ச்களை தொடாதே; மின்னல் நேரம் TV/ரேடியோ கழற்று.
முக்கிய சொற்கள் (Key Terms)
Power = மின்வலு
Electric energy = மின்சக்தி
Watt = வாட்
kWh = கிலோவாட் மணி
Efficiency = வினைத்திறன்
Live wire = உயிர்க் கம்பி
Neutral = நடுநிலைக் கம்பி
Earth wire = புவிக் கம்பி
Fuse = உருகி
RCCB = மீப்புத் தடை
learn.gtdigital.tech/ol/science/ Goperamanan Thirusenthivel, MSc · GT Digital