மின்னோட்டவியல் (12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்தின் ஒவ்வொரு புத்தகப் பயிற்சி வினாவும் இங்கே — சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
பின்வரும் வரைபடத்தில் ஒரு பெயர் தெரியாத கடத்திக்கு அளிக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் மின்னோட்ட மதிப்புகளின் தொடர்பு காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த கடத்தியின் மின்தடை என்ன?
- A. 2 Ωசரி
- B. 4 Ω
- C. 8 Ω
- D. 1 Ω
விளக்கம். வரைபடத்தின் சாய்வு மின்தடையின் தலைகீழ் மதிப்பிற்குச் சமம். அதாவது \(R = \frac{\Delta V}{\Delta I}\). வரைபடத்திலிருந்து \(R = \frac{4}{2} = 2 \Omega\).
Q2
ஒரு மீட்டர் நீளத்திற்கு \(2 \Omega\) மின்தடை கொண்ட கம்பியானது 1 m ஆரமுள்ள வட்ட வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. வட்டத்தின் வழியே எதிரெதிராக படத்தில் உள்ள A மற்றும் B புள்ளிகளுக்குகிடையே தொகுபயன் மின்தடையின் மதிப்பு காண்க.
- A. \(\pi \Omega\)சரி
- B. \(\frac{\pi}{2} \Omega\)
- C. 2\(\pi \Omega\)
- D. \(\frac{\pi}{4} \Omega\)
விளக்கம். வட்டத்தின் ஒரு பாதியின் நீளம் \(\pi\) மீட்டர். அதன் மின்தடை \(2\pi \Omega\). இரு அரைவட்டப் பகுதிகளும் பக்க இணைப்பில் உள்ளதால் தொகுபயன் மின்தடை \(\frac{2\pi}{2} = \pi \Omega\).
Q3
ஒரு ரொட்டி சுடும் மின்இயந்திரம் 240 V இல் செயல்படுகிறது, அதன் மின்தடை \(120 \Omega\) எனில் அதன் திறன்
- A. 400 W
- B. 2 W
- C. 480 Wசரி
- D. 240 W
விளக்கம். மின் திறன் \(P = \frac{V^2}{R}\) என்ற சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது. இங்கே \(P = \frac{240 \times 240}{120} = 480\) W ஆகும்.
Q4
ஒரு கார்பன் மின்தடையாக்கியின் மின்தடை மதிப்பு \((47 \pm 4.7) k \Omega\) எனில் அதில் இடம்பெறும் நிறவளையங்களின் வரிசை
- A. மஞ்சள் – பச்சை – ஊதா – தங்கம்
- B. மஞ்சள் – ஊதா – ஆரஞ்சு – தங்கம்சரி
- C. ஊதா – மஞ்சள் – ஆரஞ்சு – வெள்ளி
- D. பச்சை – ஆரஞ்சு – ஊதா – தங்கம்
விளக்கம். மின்தடை \(47 \times 10^3 \Omega \pm 10\%\). நிறக் குறியீட்டின்படி 4-மஞ்சள், 7-ஊதா, \(10^3\)-ஆரஞ்சு மற்றும் \(10\%\)-வெள்ளி. ஆனால் கொடுக்கப்பட்ட விருப்பங்களில் தங்கம் (\(5\%\)) பொருத்தமாக உள்ளது.
Q5
பின்வரும் மின்தடையின் மதிப்பு என்ன?
- A. 100 k \(\Omega\)சரி
- B. 10 k \(\Omega\)
- C. 1 k \(\Omega\)
- D. 1000 k \(\Omega\)
விளக்கம். மின்தடையாக்கியின் நிற வளையங்களை அட்டவணை 2.2 உடன் ஒப்பிட்டு அதன் மதிப்பைக் கண்டறியலாம். பழுப்பு, கருப்பு மற்றும் மஞ்சள் நிறங்கள் \(100 k \Omega\) மதிப்பைக் குறிக்கின்றன.
Q6
ஒரே நீளமும் மற்றும் ஒரே பொருளால் செய்யப்பட்ட A மற்றும் B என்ற இரு கம்பிகள் வட்ட வடிவ குறுக்கு பரப்பையும் கொண்டுள்ளன. \(R_A = 3 R_B\) எனில் A கம்பியின் ஆரத்திற்கும் B கம்பியின் ஆரத்திற்கும் இடைப்பட்ட தகவு என்ன?
- A. 3
- B. \(\sqrt{3}\)
- C. \(\frac{1}{\sqrt{3}}\)சரி
- D. \(\frac{1}{3}\)
விளக்கம். மின்தடை குறுக்குவெட்டுப் பரப்பிற்கு எதிர்விகிதத்தில் இருக்கும் (\(R \propto \frac{1}{r^2}\)). எனவே \(\frac{r_A}{r_B} = \sqrt{\frac{R_B}{R_A}} = \sqrt{\frac{1}{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}}\).
Q7
230 V மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட கம்பியில் திறன் இழப்பு \(P_1\). அக்கம்பியானது இரு சமமான பகுதிகளாக வெட்டப்பட்டு இரு துண்டுகளும் பக்க இணைப்பில் அதே மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்படுகின்றன. இந்நிலையில் திறன் இழப்பு \(P_2\) எனில் \(\frac{P_2}{P_1}\) எனும் விகிதம்
விளக்கம். ஒவ்வொரு பாதியின் மின்தடை \(R/2\). அவை பக்க இணைப்பில் உள்ளபோது தொகுபயன் மின்தடை \(R/4\). திறன் \(P = \frac{V^2}{R}\) என்பதால், \(P_2 = 4 P_1\) ஆகும்.
Q8
இந்தியாவில் வீடுகளின் பயன்பாட்டிற்கு 220 V மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் மின்சாரம் அளிக்கப்படுகிறது. இது அமெரிக்காவில் 110 V அளவு என அளிக்கப்படுகிறது. இந்தியாவில் பயன்படுத்தப்படும் 60 W மின் விளக்கின் மின்தடை R எனில், அமெரிக்காவில் பயன்படுத்தப்படும் 60 W மின் விளக்கின் மின்தடை
- A. R
- B. 2R
- C. \(\frac{R}{4}\)சரி
- D. \(\frac{R}{2}\)
விளக்கம். திறன் மாறாமல் இருக்கும்போது மின்தடை \(R \propto V^2\) ஆகும். மின்னழுத்தம் பாதியாகக் குறையும்போது மின்தடை நான்கு மடங்காகக் குறையும். எனவே விடை \(\frac{R}{4}\).
Q9
ஒரு பெரிய கட்டிடத்தில், 40 W மின்விளக்குகள் 15, 100 W மின்விளக்குகள் 5, 80 W மின்விசிறிகள் 5 மற்றும் 1 kW மின் சூடேற்றி 1 ஆகியவை இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின் மூலத்தின் மின்னழுத்தம் 220 V எனில் கட்டிடத்தின் மைய மின் உருக்கியின் அதிக பட்ச மின்னோட்டம் தாங்கும் அளவு
- A. 14 A
- B. 8 A
- C. 10 A
- D. 12 Aசரி
விளக்கம். மொத்தத் திறன் \(P = (15\times40) + (5\times100) + (5\times80) + 1000 = 2500\) W. மின்னோட்டம் \(I = \frac{P}{V} = \frac{2500}{220} \approx 11.36\) A. எனவே உருகு இழை 12 A மின்னோட்டத்தைத் தாங்க வேண்டும்.
Q10
பின்வரும் மின்சுற்றில் உள்ள மின்னோட்டம் 1 A எனில் மின்தடையின் மதிப்பு என்ன?
- A. 1.5 \(\Omega\)
- B. 2.5 \(\Omega\)
- C. 3.5 \(\Omega\)சரி
- D. 4.5 \(\Omega\)
விளக்கம். ஓம் விதிப்படி \(V = I R_{total}\). இங்கே \(9 = 1 \times (3 + R + 2.5)\). இதிலிருந்து \(R = 9 - 5.5 = 3.5 \Omega\) எனக் கணக்கிடப்படுகிறது.
Q11
மின்கல அடுக்கிலிருந்து வெளிவரும் மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு என்ன?
- A. 1 Aசரி
- B. 2 A
- C. 3 A
- D. 4 A
விளக்கம். மூன்று \(15 \Omega\) மின்தடையாக்கிகள் பக்க இணைப்பில் உள்ளதால் தொகுபயன் மின்தடை \(5 \Omega\) ஆகும். ஓம் விதிப்படி \(I = \frac{V}{R} = \frac{5}{5} = 1\) A.
Q12
ஒரு கம்பியின் வெப்பநிலை மின்தடை எண் \(0.00125/^{\circ}C\). \(20^{\circ}C\) வெப்பநிலையில் கம்பியின் மின்தடை \(1 \Omega\) எனில் எந்த வெப்பநிலையில் அதன் மின்தடை \(2 \Omega\) ஆகும்?
- A. 800 \(^{\circ}C\)
- B. 700 \(^{\circ}C\)
- C. 850 \(^{\circ}C\)
- D. 820 \(^{\circ}C\)சரி
விளக்கம். \(R_T = R_0 [1 + \alpha(T - T_0)]\) என்ற சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, \(2 = 1 [1 + 0.00125(T - 20)]\) எனப் பிரதியிட கிடைப்பது \(T = 820^{\circ}C\) ஆகும்.
Q13
2.1 V மின்கலமானது \(10 \Omega\) மின்தடை வழியே 0.2 A மின்னோட்டத்தை செலுத்தினால் அதன் அகமின்தடை
- A. 0.2 \(\Omega\)
- B. 0.5 \(\Omega\)சரி
- C. 0.8 \(\Omega\)
- D. 1.0 \(\Omega\)
விளக்கம். அகமின்தடை \(r = \frac{\epsilon - V}{I}\) அல்லது \(\epsilon = I(R + r)\) என்ற சமன்பாட்டின் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. இங்கே \(2.1 = 0.2(10 + r)\) என்பதால் \(r = 0.5 \Omega\) ஆகும்.
Q14
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.சரி
விளக்கம். உலோகங்களின் மின்தடை வெப்பநிலையுடன் குறையும், ஆனால் குறைக்கடத்திகளின் மின்தடை அதிகரிக்கும். தாமிரம் ஒரு உலோகம் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஒரு குறைக்கடத்தி என்பதால் விடை (d) ஆகும்.
Q15
ஜூலின் வெப்ப விதியில், R மற்றும் t மாறிலிகளாக உள்ளது. H ஐ y அச்சிலும் \(I^2\) ஐ x அச்சிலும் கொண்டு வரையப்பட்ட வரைபடம் ஒரு
- A. நேர்க்கோடுசரி
- B. பரவளையம்
- C. வட்டம்
- D. நீள்வட்டம்
விளக்கம். \(H = I^2 R t\) என்ற சமன்பாட்டின்படி, \(H\) மற்றும் \(I^2\) நேர்தகவில் உள்ளன. எனவே இவற்றிற்கு இடையே வரையப்படும் வரைபடம் ஆதிப்புள்ளி வழியாகச் செல்லும் ஒரு நேர்க்கோடாகும்.
