காந்தவியல் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவுகள்

12ஆம் வகுப்பு Physics / இயற்பியல் தமிழ் மீடியம் | மாதிரி வினாத்தாள்கள் | முக்கிய வினாக்கள் | கேள்வி விடை தொகுப்பு | வினாத்தாள்கள் | பொதுத்தேர்வு மாதிரி வினாத்தாள்கள் , Physics / இயற்பியல் பாடத்திற்கான மாதிரி வினாத்தாள்கள், முக்கிய கேள்வி-விடைகள், ஒருமார்க் கேள்விகள், காலாண்டு & பொதுத்தேர்வு கேள்வித் தொகுப்புகள்

Questions:

Generic 3

5 x 3 = 15

கால்வனோ மீட்டரின் மின்னோட்ட உணர்திறன் பற்றி வரையறு.

0.500 T அளவுள்ள சீரான காந்தப்புலத்திற்குச் செங்குத்தாக செல்லும் எலக்ட்ரான் ஒன்று 2.50 mm ஆரமுடைய வட்டப்பாதையை மேற்கொள்கிறது எனில் அதன் வேகத்தைக் காண்க.

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள வளையத்தின் மையத்தில் ஏற்படும் காந்தப்புலத்தைக் காண்க?

மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தியினால் ஏற்பட்ட காந்தப்புலத்தை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது. இப்படத்தின் உதவியுடன் கடத்தியில் மின்னோட்டம் பாயும் திசையைக் காண்க?

வடிவியல் நீளம் 12 cm கொண்ட சீரான சட்ட காந்தம் ஒன்றின் காந்த நீளத்தைக் கண்டறிந்து, காந்த முனைகள் அமைந்திருக்கும் இடத்தைக் குறித்துக் காட்டுக.

Generic 2

4 x 2 = 8

N சுற்றுகள் கொண்ட ஒரு கம்பிச்சுருளை இறுக சுட்டி ஒரு சுருளை உண்டாக்கி அதன் உட்புறம் மற்றும் வெளிப்புறம் ஆரத்தை a மற்றும் b எனக் கொள்க. அந்த சுருளில் I என்ற மின்னோட்டம் பாயும் போது அதன் நடுவிலிருந்து உருவாகும் காந்தப்புலத்தை கணக்கிடு.

சைக்ளோட்ரான் மூலம் எலக்ட்ரான்களை முடுக்குவிக்க இயலாது. ஏன்?

காந்தமாக்கு புலம் என்றால் என்ன?

காந்த இருமுனை திருப்புத்திறனை வரையறு

Multiple Choice Question

5 x 1 = 5

10.

ஒரு காந்தத்தைச் சுற்றியுள்ள பகுதி அல்லது வெளியில், அக்காந்தத்தின் தாக்கம் வேறொரு காந்தத்தை வைக்கும் போது உணரப்பட்டால், அக்காந்தத்தைச் சுற்றியுள்ள பகுதி அல்லது வெளி _________ எனப்படும்.

(a)

காந்ததூண்டல்

(b)

காந்த துருவத்தளம்

(c)

மின்புலம்

(d)

காந்தப்புலம்

11.

ஆம்பியரின் சுற்றுவிதியின் மாற்று விதி ________

(a)

டேஞ்சன்ட் விதி

(b)

டிகிரி

(c)

ஜூல் விதி

(d)

ஓம் விதி

12.

இரண்டு குட்டையான சட்ட காந்தங்களின் காந்தத்திருப்புத்திறன்கள் முறையே 1.20 A m² மற்றும் 1.00 A m² ஆகும். இவை ஒன்றுக்கொன்று இணையாக உள்ளவாறு அவற்றின் வடமுனை, தென்திசையை நோக்கி இருக்கும்படி கிடைத்தள மேசை மீது வைக்கப்பட்டுள்ளன. இவ்விரண்டு குட்டை காந்தங்களுக்கும் காந்த நடுவரை (Magnetic equator) பொதுவானதாகும். மேலும் அவை 20.0 cm தொலைவில் பிரித்து வைக்கப்பட்டுள்ளன. இவ்விரண்டு காந்தமையங்களையும் இணைக்கும் கோட்டின் நடுவே O புள்ளியில் ஏற்படும் நிகர காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தள மதிப்பு என்ன? (புவிக் காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தள மதிப்பு 3.6 × 10^-5 Wb m^-2)

(a)

3.60 × 10^-5 Wb m^-2

(b)

3.5 × 10^-5 Wb m^-2

(c)

2.56 × 10^-4 Wb m^-2

(d)

2.2 × 10^-4 Wb m^-2

13.

l நீளமுள்ள கம்பி ஒன்றின் வழியே Y திசையில் I மின்னோட்டம் பாய்கிறது. இக்கம்பியை \(\vec { B } =\frac { \beta }{ \sqrt { 3 } } (\hat { i } +\hat { j } +\hat { k } )T\) என்ற காந்தப்புலத்தில் வைக்கும்போது, அக்கம்பியின் மீது செயல்படும் லாரன்ஸ் விசையின் எண்மதிப்பு_____.

(a)

\(\sqrt { \frac { 2 }{ 3 } } \beta Il\)

(b)

\(\sqrt { \frac { 1 }{ 3 } } \beta Il\)

(c)

\(\sqrt { 2 } \beta Il\)

(d)

\(\sqrt { \frac { 1 }{ 2 } } \beta Il\)

14.

சமநீளமுடைய மூன்று கம்பிகள் வளைக்கப்பட்டு சுற்றுகளாக மாற்றப்பட்டுள்ளன. ஒன்று வட்ட வடிவிலும் மற்றொன்று அரை வட்ட வடிவிலும் மூன்றாவது சதுர வடிவிலும் உள்ளன. மூன்று சுற்றுகளின் வழியாகவும் ஒரே அளவு மின்னோட்டம் செலுத்தப்பட்டு சீரான காந்தப்புலம் ஒன்றில் வைக்கப்பட்டுள்ளன. மூன்று சுற்றுகளின் எந்த வடிவமைப்பில் உள்ள சுற்று பெரும திருப்பு விசையை உணரும் ?.

(a)

வட்ட வடிவம்

(b)

அரைவட்ட வடிவம்

(c)

சதுர வடிவம்

(d)

இவை அனைத்தும்

Generic 5

1 x 5 = 5

15.

ஆம்பியரின் சுற்று விதியின் உதவியுடன் நீண்ட வரிச்சுருளின் உட்புறம் மற்றும் வெளிப்புறத்தில் ஏற்படும் காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிடுக.

Find out the wrong pair

1 x 2 = 2

16.

1. வலது கை பெருவிரல் விதி - காந்த திருப்புத்திறனின் திசை
2. காஸ் விதி - மின்னியல்
3. பயோட் - சாவர்ட் விதி - மின்னோட்டத்தின் திசை
4. மேக்ஸ்வெல்லின் வலதுகை திருகு விதி - காந்தப்புலத்தின் திசை

Odd one out

1 x 2 = 2

17.

அலுமினியம், பிளாட்டினம், குரோமியம், பிஸ்மத்

Fill in the blanks

1 x 1 = 1

18.

காந்தப்புலத்திலுள்ள மின்னோட்டம் பாயும் கடத்தி ஒன்றின் மீது செயல்படும் விசையின் திசையை _____ மூலம் அறியலாம்.

Choose the correct pair

1 x 1 = 1

19.

1	ஆரம் (r)	= \(\frac { qB }{ mv } \)
2	அதிர்வெண் (f_{அலையின்றி})	= \(\frac { 2\pi m }{ qB } \)
3	அலைவுநேரம் (T)	= \(\frac { qB }{ 2\pi m } \)
4	இயக்க ஆற்றல் (K.E)	= \(\frac { { q }^{ 2 }{ B }^{ 2 }{ r }^{ 2 } }{ 2m } \)

Assertion and reason

1 x 2 = 2

20.

கூற்று :ஒரு காந்தத்தை இரும்பு ஆணிகளுக்கு இடையே கொண்டு செல்லும் போது, இயக்க ஆற்றலை மட்டும் கொண்டுள்ளது.
காரணம்: ஒரு சீரான காந்தப்புலத்தில் உள்ளது.
அ) கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் சரி. மேலும் காரணம் கூற்றுக்கு சரியான விளக்கம்.
ஆ) கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் சரி. ஆனால் காரணம் கூற்றுக்கு சரியான விளக்கமல்ல.
இ) கூற்று சரியானது. ஆனால் காரணம் சரியல்ல
ஈ) கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் தவறானது.

Choose the correct sentence

1 x 2 = 2

21.

i) பரப்பிற்கு இணையாக \(\\ \overrightarrow { B } \) உள்ள போது அதாவது \(\phi ={ 90 }^{ o }\) எனில், காந்தப்பாயம் \({ \varphi }_{ B }=0\)
ii) காந்தப்பாயம் ஒரு ஸ்கேலார் அளவாகும்.
iii) காந்தப்பாயத்தின் SI அலகு வெபர் ஆகும்.
iv) காந்தப்பாயத்தின் CGS அலகு வேக்ஸ்வெல் ஆகும்.

Choose the wrong sentence

1 x 2 = 2

22.

i) மின்புலம் இல்லாத போது ஒரு மின்துகளின் காந்த லாரன்ஸ் விசை என்பது \(\overrightarrow { F } =q(\overrightarrow { V } \times \overrightarrow { B } )\)
ii) மின்புலம் மற்றும் காந்தப்புலம் இவ்விரண்டிலும் இயங்கும் போது உணரும் காந்த லாரன்ஸ் விசை \(\overrightarrow { F } =q(\overrightarrow { V } \times \overrightarrow { B } )+q\overrightarrow { E } \)
iii) காந்த லாரன்ஸ் விசையினால் செய்யப்படும் வேலை முடிவில்லாதது.
iv) ஒரு மின் துகளானது மின்புலத்திற்குச் செங்குத்தாக இயங்கும் போது, அதன் லாரன்ஸ் விசை அதிகமாக இருக்கும்.

Visit QB365-SLMS - https://www.qb365.in/slms/

Answers Key:

Generic 3

5 x 3 = 15

1. கால்வனோ மீட்டர் வழியே பாயும் ஓரலகு மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்படும் விலகலே அதன் மின்னோட்ட உணர்திறன் எனப்படும்.
2. கால்வனோ மீட்டர் குறைந்த மின்னோட்டத்தில் அதிக விலகலடையும்.
3. மின்னோட்ட உணர்திறன்
\(\frac { \theta }{ I } =\frac { NBA }{ K } \)

எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டம் q = -1.60 × 10^-19 C
⇒ \(\left| q \right| \) = 1.60 x 10^-19 C
காந்தப்புலத்தின் எண்மதிப்பு B = 0.500 T
எலக்ட்ரானின் நிறை, m = 9.11 × 10^-31 kg
சுற்றுப்பாதையின் ஆரம், r = 2.50 mm = 2.50 × 10^-3 m
எலக்ட்ரானின் திசைவேகம், v = \(\left| q \right| \)\(\frac { rB }{ m } \)
v = 1.60 x 10-¹⁹ x \(\frac { 2.50\times { 10 }^{ -3 }\times 0.500 }{ 9.11\times { 10 }^{ -31 } } \)
v = 2.195 x 10⁸ ms^-1

வளையத்தின் மேல் அரைவட்டத்தின் மற்றும் கீழ் அரைவட்டத்தின் வழியே மின்னோட்டம் பாய்வதால் ஏற்படும் காந்தப்புலங்கள் எண்மதிப்பில் சமமாகவும் எதிரெதிர் திசைகளில் செயல்படுவதால், வளையத்தின் மையத்தில் (O புள்ளியில்) நிகர காந்தப்புலம் \(\vec { B } \) சுழியாகும் \(\vec { B }= \vec { 0 } \)

வலது கை பெருவிரல் விதியைப் பயன்படுத்தும்போது, மின்னோட்டம் கடத்தியில் மேல் நோக்கி பாய்வதை அறியலாம்.

காந்தத்தில் வடிவியல் நீளம் = 12 cm
காந்த நீளம் = \(\frac 56\) × (வடிவியல் நீளம்)
= \(\frac 56\) × 12 = 10 cm
பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள புள்ளிகள் காந்தத்தின் முனைகளைக் குறிக்கின்றன.

Generic 2

4 x 2 = 8

ஓரலகு அகலத்திற்கு ஏற்படும் சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை
= \(\frac {N}{b -a }\)
கூற்றுள்ள வளையத்தின் ஆரம் x, மற்றும் தடிமன் dx
வளையத்திலுள்ள சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை dn = \(\frac {Ndx }{b -a }\)
வளையத்தின் நடுவிலிருந்து செயல்படும் காந்தப்புலம்,
\(dB=\frac { { \mu }_{ o }(dN)i }{ 2x } \)
\(=\frac { { \mu }_{ o }i }{ 2 } =\frac { Ndx }{ b-a } \)
நடுவில் அதன் காந்தப்புலம்.
\(\int { dB } =\frac { { \mu }_{ o }Ni }{ 2(b-a) } \int _{ a }^{ b }{ \frac { dx }{ x } } \)
\(B=\frac { { \mu }_{ o }Ni }{ 2(b-a) } ln\left( \frac { b }{ a } \right) \)

1. உயர் அதிர்வெண்களில், எலக்ட்ரானின் ஒப்புமை நிறைமாறுபாடு மிக அதிகமாக இருக்கும்.
2. எனவே சைக்ளோட்ரானால், எலக்ட்ரான்களை முடுக்க இயலாது.

1. பொருள் ஒன்றினை காந்தமாக்குவதற்குப் பயன்படும் காந்தப்புலம்.
2. வெக்டர் அளவாகும். \(\overrightarrow { H } \) எனக் குறிப்பிடுவர்.
அலகு: Am^-1

காந்த இருமுனையின் முனைவலிமை மற்றும் இடைவெளி தொலைவின் பெருக்கற்பலனே காந்த இருமுனைத் திருப்புத்திறன் ஆகும்.
\(\overrightarrow{p_m}=q_m \vec{d}\)

Multiple Choice Question

5 x 1 = 5

10.

(d)
காந்தப்புலம்

11.

(b)
டிகிரி

12.

13.

\(\vec { B } =\frac { \beta }{ \sqrt { 3 } } =(\hat { i } +\hat { j } +\hat { k } )T\)
லாரன்ஸ் விசை , \(\vec{F}=q (\hat{v }\times\vec B\)
\(\vec { B } =\frac { \beta }{ \sqrt { 3 } } \hat { j }\)
\(F_ m =\sqrt { \frac { 2 }{ { 3 } } } \beta Il\)

14.

(a)
வட்ட வடிவம்

Generic 5

1 x 5 = 5

15.

L நீளமும் N சுற்றுகளும் கொண்ட நீண்ட வரிச்சுருள் ஒன்றைக் கருதுவோம். வரிச்சுருளின் நீளத்துடன் ஒப்பிடும்போது அதன் விட்டம் மிகவும் சிறியது. மேலும் கம்பிச்சுருள் மிக நெருக்கமாக சுற்றப்பட்டுள்ளது.
வரிச்சுருளின் உள்ளே ஏதேனும் ஒரு புள்ளியில் காந்தப்புலத்தைக் கணக்கிட ஆம்பியரின் சுற்று விதியைப் பயன்படுத்தலாம்.செவ்வக வடிவ ஒரு சுற்று abcd ஐக் கருதுக. ஆம்பியரின் சுற்று விதியிலிருந்து
\(\oint { \vec { B } .\vec { dl } } ={ \mu }_{ o }I\)
= \({ \mu }_{ o }\) x (ஆம்பியரின் சுற்றால் மூடப்பட்ட மொத்த மின்னோட்டம்)
சமன்பாட்டின் இடதுகை பக்கத்தினை பின்வருமாறு எழுதலாம்
\(\oint { \vec { B } .\vec { dl } } =\oint _{ a }^{ b }{ \vec { B } .\vec { dl } } +\oint _{ b }^{ c }{ \vec { B } .\vec { dl } } +\oint _{ c }^{ d }{ \vec { B } .\vec { dl } } +\oint _{ d }^{ a }{ \vec { B } .\vec { dl } } \)
bc மற்றும் da பக்கங்களின் நீளக்கூறுகள் வரிச்சுருளின் அச்சின் வழியே அமைந்துள்ளது.
எனவே
\(\oint _{ b }^{ c }{ \vec { B } .\vec { dl } } +=\oint _{ b }^{ c }{ |\vec { B } ||\vec { dl } | } cos{ 90 }^{ o }=0\)
\(\oint _{ d }^{ a }{ \vec { B } .\vec { dl } } =0\)
மேலும் வரிச்சுருளுக்கு வெளியேயும் காந்தப்புலம் சுழி. எனவே தொகையீடு \(\therefore \int _{ d }^{ d }{ \vec { B } .\vec { dl } } =0\)
ab வழியாக உள்ள பாதையின் தொகையீடு
\(\oint _{ a }^{ b }{ \vec { B } .\vec { dl } } =B\oint _{ a }^{ b }{ dl\quad cos\theta } \)
\(=B\oint _{ a }^{ b }{ dl } \)
கோடு ab யின் நீளம் h ஆகும். ஆனால் இந்தக் கோட்டின் நீளம் ab நமக்குத்தக்கவாறு தேர்வு செய்து கொள்ளலாம். எனவே வரிச்சுருளின் நீளம் L க்குச் சமமான பெரிய கோட்டை நாம் தேர்வு செய்யும்போது, தொகையிடல் பின்வருமாறு கிடைக்கும்.
\(\oint _{ a }^{ b }{ \vec { B } .\vec { dl } } =BL\)
N சுற்றுகளுக்கு வரிச்சுருளின் வழியே பாயும் மின்னோட்டம் NI என்க. எனவே
\(\oint _{ a }^{ b }{ \vec { B } .\vec { dl } } =BL={ \mu }_{ 0 }NI\)
ஓரலகு நீளத்திற்கான சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை \(\frac { N }{ L } =n\) ஆகவே,
\(B=\frac { { \mu }_{ 0 }NI }{ L } \)
\(\therefore B={ \mu }_{ 0 }nI\)
கொடுக்கப்பட்ட வரிச்சுருளுக்கு n ஒரு மாறிலி. மேலும் µ₀ இன் மதிப்பும் ஒரு மாறிலியாகும். ஒரு நிலையான மின்னோட்டத்திற்கு வரிச்சுருளின் உள்ளே ஏற்படும் காந்தப்புலமும் மாறிலியாகும்.