நிலை மின்னியல் (12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்தின் ஒவ்வொரு புத்தகப் பயிற்சி வினாவும் இங்கே — சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
–q மின்னூட்ட மதிப்புள்ள இரு புள்ளி மின்துகள்கள் படத்தில் உள்ளவாறு வைக்கப்பட்டுள்ளன. இவற்றுக்கு நடுவில் P என்ற புள்ளியில் +q மதிப்புள்ள மூன்றாவது மின்துகள் வைக்கப்படுகிறது. P லிருந்து அம்புக்கறியிட்டு காட்டப்பட்டுள்ள திசைகளில் சிறிய தொலைவுகளுக்கு +q மின்துகள் நகர்த்தப்பட்டால் எந்தத் திசை அல்லது திசைகளில், இடப்பெயர்ச்சியைப் பொறுத்து, +q ஆனது சமநிலையில் இருக்கும்?
- A. A1 மற்றும் A2
- B. B1 மற்றும் B2சரி
- C. இரு திசைகளிலும்
- D. சமநிலையில் இருக்காது
விளக்கம். மின்னூட்டங்களுக்கு இடையிலான விசை மற்றும் சமநிலை விதிகளின் அடிப்படையில், குறிப்பிட்ட திசைகளில் நகர்த்தும்போது மட்டுமே மின்துகள் மீண்டும் பழைய நிலைக்குத் திரும்பும்.
Q2
பின்வரும் மின்துகள் நிலைமைப்புகளில் எது சீரான மின்புலத்தை உருவாக்கும்?
- A. புள்ளி மின்துகள்
- B. சீரான மின்னூட்டம் பெற்ற முடிவிலா கம்பி
- C. சீரான மின்னூட்டம் பெற்ற முடிவிலா சமதளம்சரி
- D. சீரான மின்னூட்டம் பெற்ற கோளகக் கூடு
விளக்கம். சீரான மின்னூட்டம் பெற்ற முடிவிலா சமதளம் மட்டுமே தொலைவைச் சார்ந்து மாறாத சீரான மின்புலத்தை உருவாக்கும். மற்றவை தொலைவைப் பொறுத்து மாறும்.
Q3
பின்வரும் மின்புலக் கோடுகளின் வடிவமைப்பிலிருந்து இம்மின்துகள்களின் மின்னூட்ட விகிதம் |q1/q2| என்ன?
- A. 1/5
- B. 25/11
- C. 5
- D. 11/25சரி
விளக்கம். மின்புலக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை மின்னூட்டத்தின் மதிப்பிற்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும். படத்திலிருந்து கோடுகளை எண்ணுவதன் மூலம் விகிதத்தைக் கண்டறியலாம்.
Q4
\(2 \times 10^{5} \text{ N C}^{-1}\) மதிப்புள்ள மின்புலத்தில் \(30^{\circ}\) ஒருங்கமைப்பு கோணத்தில் மின் இருமுனை ஒன்று வைக்கப்பட்டுள்ளது. அதன்மீது செயல்படும் திருப்புவிசையின் மதிப்பு 8 Nm. மின் இருமுனையின் நீளம் 1 cm எனில் அதிலுள்ள ஒரு மின்துகளின் மின்னூட்ட எண்மதிப்பு
- A. 4 mC
- B. 8 mCசரி
- C. 5 mC
- D. 7 mC
விளக்கம். திருப்புவிசை \(\tau = pE \sin\theta\) சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, \(p = qd\) எனப் பிரதியிட்டு மின்னூட்டம் \(q\) மதிப்பினைக் கணக்கிடலாம்.
Q5
மின்துகள்களை உள்ளடக்கிய நான்கு காஸியன் பரப்புகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு காஸியன் பரப்பையும் கடக்கும் மின்பாய மதிப்புகளை ஏறுவரிசையில் எழுதுக.
- A. D < C < B < Aசரி
- B. A < B < C < D
- C. C < A = B < D
- D. D > C > B > A
விளக்கம். காஸ் விதியின்படி, மின்பாயம் பரப்பிற்குள் உள்ள நிகர மின்னூட்டத்தைச் சார்ந்தது. மின்துகள்களின் இயற்கணிதக் கூடுதலைக் கொண்டு மின்பாயத்தை வரிசைப்படுத்தலாம்.
Q6
நீருக்குள் வைக்கப்பட்டுள்ள மூடிய பரப்பின் மொத்த மின்பாய மதிப்பு _______
- A. \(\frac{80q}{\epsilon_{0}}\)
- B. \(\frac{q}{40\epsilon_{0}}\)சரி
- C. \(\frac{q}{80\epsilon_{0}}\)
- D. \(\frac{q}{160\epsilon_{0}}\)
விளக்கம். காஸ் விதியைப் பயன்படுத்தி, ஊடகத்தின் விடுதிறனைக் கருத்தில் கொண்டு மொத்த மின்பாயத்தைக் கணக்கிடும் முறை.
Q7
\(q_{1}\) மற்றும் \(q_{2}\) ஆகிய நேர் மின்னூட்ட அளவு கொண்ட இரு ஒரே மாதிரியான மின்கடத்துப் பந்துகளின் மையங்கள் r இடைவெளியில் பிரிக்கப்பட்டு உள்ளன. அவற்றை ஒன்றோடொன்று தொடச் செய்துவிட்டு பின்னர் அதே இடைவெளியில் பிரித்து வைக்கப்படுகின்றன, எனில் அவற்றிற்கு இடையேயான விசை
- A. முன்பை விடக் குறைவாக இருக்கும்
- B. அதேயளவு இருக்கும்
- C. முன்பை விட அதிகமாக இருக்கும்சரி
- D. சுழி
விளக்கம். பந்துகள் தொடப்படும்போது மின்னூட்டம் சமமாகப் பகிர்ந்துகொள்ளப்படும். மின்னூட்டங்களின் பெருக்குத்தொகை அதிகரிப்பதால், கூலூம் விதியின்படி விலக்கு விசை தொடக்க மதிப்பை விட அதிகமாகும்.
Q8
பின்வரும் மின்துகள் அமைப்புகளின் நிலை மின்னழுத்த ஆற்றல்களை இறங்கு வரிசையில் எழுதுக.
- A. 1=4 < 2 < 3சரி
- B. 2=4 < 3 < 1
- C. 2=3 < 1 < 4
- D. 3 < 1 < 2 < 4
விளக்கம். நிலை மின்னழுத்த ஆற்றல் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு அமைப்பிற்கும் ஆற்றலைக் கணக்கிட்டு வரிசைப்படுத்தலாம்.
Q9
வெளிப்புறப்பின் ஒரு பகுதியில் மின்புலம், \(\vec{E} = 10x\hat{i}\) நிலவுகிறது. \(V_{o}\) என்பது ஆதிப்புள்ளியில் மின்னழுத்தம், \(V_{A}\) என்பது \(x = 2 \text{ m}\) தொலைவில் மின்னழுத்தம் எனில் மின்னழுத்த வேறுபாடு \(V = V_{o} - V_{A}\) இன் மதிப்பு
- A. 10 V
- B. -20 V
- C. +20 Vசரி
- D. -10 V
விளக்கம். மின்னழுத்த வேறுபாடு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தித் தீர்க்கும்போது, \(V_o - V_A\) மதிப்பு \(+20 \text{ V}\) எனக் கிடைக்கிறது.
Q10
R ஆரமுடைய மின்கடத்துப் பொருௌாலான, மெல்லிய கோளகக் கூட்டின் பரப்பில் Q மின்னூட்ட அளவுள்ள மின்துகள்கள் சீராகப் பரவியுள்ளன. எனில், அதனால் ஏற்படும் நிலை மின்னழுத்தத்திற்கான சரியான வரைபடம் எது?
- A. (figure A)
- B. (figure B)சரி
- C. (figure C)
- D. (figure D)
விளக்கம். கோளகக் கூட்டின் உள்ளே மின்னழுத்தம் நிலையானது மற்றும் பரப்பில் உள்ள மதிப்பிற்குச் சமமானது. வெளியே மின்னழுத்தம் தொலைவிற்கு எதிர்த்தகவில் குறையும்.
Q11
A மற்றும் B ஆகிய இரு புள்ளிகள் முறையே 7 V மற்றும் -4 V மின்னழுத்தத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளன எனில் A லிருந்து B க்கு 50 எலக்ட்ரான்களை நகர்த்தச் செய்யப்படும் வேலை
- A. \(8.80 \times 10^{-17} \text{ J}\)சரி
- B. \(-8.80 \times 10^{-17} \text{ J}\)
- C. \(4.40 \times 10^{-17} \text{ J}\)
- D. \(5.80 \times 10^{-17} \text{ J}\)
விளக்கம். வேலை \(W = q(V_B - V_A)\). எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைப் பெருக்கினால் விடை \(8.8 \times 10^{-17} \text{ J}\) எனப் பெறப்படுகிறது.
Q12
ஒரு மின்தேக்கிக்கு அளிக்கப்படும் மின்னழுத்த வேறுபாடு V லிருந்து 2V ஆக அதிகரிக்கப்படுகிறது எனில், பின்வருவனவற்றுள் சரியான முடிவினைத் தேர்ந்தெடுக்க.
- A. Q மாறாமலிருக்கும், C இரு மடங்காகும்
- B. Q இரு மடங்காகும், C இரு மடங்காகும்
- C. C மாறாமலிருக்கும், Q இரு மடங்காகும்சரி
- D. Q மற்றும் C இரண்டுமே மாறாமலிருக்கும்
விளக்கம். மின்தேக்குத்திறன் C என்பது வடிவமைப்பைப் பொறுத்த மாறிலி. Q = CV என்பதால் மின்னழுத்தம் இரு மடங்கானால் சேமிக்கப்படும் மின்னூட்டம் Q மட்டுமே இரு மடங்காகும்.
Q13
இணைத்தட்டு மின்தேக்கி ஒன்று V மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் Q அளவு மின்னூட்டங்கள் சேமிக்கிறது. தட்டுகளின் பரப்பளவும் தட்டுகளுக்கு இடையேயான தொலைவும் இருமடங்கானால் பின்வருவனவற்றுள் எந்த அளவு மாறுபடும்.
- A. மின் தேக்குத்திறன்
- B. மின்துகள்கள்
- C. மின்னழுத்த வேறுபாடு
- D. ஆற்றல் அடர்த்திசரி
விளக்கம். பரப்பளவு மற்றும் தொலைவு இருமடங்கானால் மின்தேக்குத்திறன் மாறாது. ஆனால் தொலைவு மாறும்போது மின்புலம் மாறுவதால் ஆற்றல் அடர்த்தி மாறும்.
Q14
மூன்று மின்தேக்கிகள் படத்தில் உள்ளவாறு முக்கோண வடிவ அமைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. A மற்றும் C ஆகிய புள்ளிகளுக்கிடையே உள்ள இணைமாற்று மின்தேக்குத்திறன்
- A. \(1 \mu\text{F}\)
- B. \(2 \mu\text{F}\)சரி
- C. \(3 \mu\text{F}\)
- D. \(\frac{1}{4} \mu\text{F}\)
விளக்கம். தொடர் மற்றும் பக்க இணைப்பிற்கான சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி, முக்கோணச் சுற்றின் இரு புள்ளிகளுக்கு இடையிலான தொகுபயன் மின்தேக்குத்திறனைக் கணக்கிடலாம்.
Q15
1 cm மற்றும் 3 cm ஆரமுள்ள இரு உலோகக் கோளங்களுக்கு முறையே \(-1 \times 10^{-2} \text{ C}\) மற்றும் \(5 \times 10^{-2} \text{ C}\) அளவு மின்னூட்டங்கள் கொண்ட மின்துகள்கள் அளிக்கப்படுகின்றன. இவ்விரு கோளங்களும் ஒரு மின்கடத்து கம்பியினால் இணைக்கப்பட்டால் பெரிய கோளத்தில், இறுதியாக இருக்கும் மின்னூட்ட மதிப்பு
- A. \(3 \times 10^{-2} \text{ C}\)சரி
- B. \(4 \times 10^{-2} \text{ C}\)
- C. \(1 \times 10^{-2} \text{ C}\)
- D. \(2 \times 10^{-2} \text{ C}\)
விளக்கம். கோளங்கள் இணைக்கப்படும்போது சம மின்னழுத்தத்தை அடையும். மொத்த மின்னூட்டம் அவற்றின் ஆரங்களின் விகிதத்தில் பகிர்ந்து கொள்ளப்படும்.
இந்த நிலை மின்னியல் வினாக்கள் பற்றி
இவை தமிழ்நாடு அரசுப் பாடத்திட்டத்தின் (சமச்சீர் கல்வி) 12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் பாடத்திட்டத்திலிருந்து நிலை மின்னியல் அத்தியாயத்திற்கான புத்தகப் பயிற்சி வினாக்கள். ஒவ்வொரு வினாவிலும் சரியான விடையும், அசல் படிப்படியான விளக்கமும் தரப்பட்டுள்ளன; இதனால் விடை மட்டுமல்ல, முறையையும் புரிந்துகொள்கிறீர்கள். மேலே உள்ள விடைக் குறிப்பைப் பயன்படுத்தி எந்த வினாவுக்கும் செல்லலாம்; பிறகு தேர்வுச் சூழலில் உங்களைச் சோதிக்க பயிற்சித் தேர்வு எழுதுங்கள்.
