மின்தேக்கிகள் மற்றும் கொள்ளளவு: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்

மின்தேக்கிகள்: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்

எடுத்துக்காட்டு 1.20

இணைத்தட்டு மின்தேக்கி ஒன்று 5cm பக்கம் கொண்ட இரு சதுரத் தட்டுகளை 1mm இடைவெளியில் கொண்டுள்ளது. (அ) மின்தேக்கியின் மின்தேக்குத்திறனைக் கணக்கிடு (ஆ) 10 V மின்கலம் ஒன்றை அதனுடன் இணைத்தால், ஒரு தட்டில் சேமிக்கப்படும் மின் துகள்களின் மின்னூட்ட மதிப்பைக் கணக்கிடுக.(∈0 = 8.85 x 10-12 N-1 m-2 C2)

தீர்வு

(அ) மின்தேக்கியின் மின்தேக்குத்திறன்

(ஆ) ஏதேனும் ஒரு தட்டில் சேமிக்கப்படும்மின்துகள் Q = CV

மின்தேக்கிகளில் மின்கடத்தா விளைவு: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்

எடுத்துக்காட்டு 1.21

∈r = 5 கொண்ட மைக்காவினால் நிரப்பப்பட்ட இணைத்தட்டு மின்தேக்கி ஒன்று 10 V மின்கலனுடன்இணைக்கப்படுகிறது. இணைத் தட்டுகளின் பரப்பளவு 6 cm2 மற்றும் இடைத்தொலைவு 6mm எனில்

(அ) மின்தேக்குத்திறன்,சேமிக்கப்படும் மின் துகள்களின் மின்னூட்டம் மற்றும்ஆற்றலைக் காண்க.

(ஆ) முழுமையாக மின்னேற்றம் செய்யப்பட்ட பின், மின்கலனின் இணைப்பு துண்டிக்கப்பட்டு அதன்பின் மின்காப்பு கவனமாக நீக்கப்படுகிறது. புதிய மின் தேக்குத்திறன், சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் மற்றும் மின்னூட்டத்தைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு

(அ) மின்காப்புடன் கூடிய மின்தேக்கியின் மின்தேக்குத்திறன்

(ஆ) மின்கலனின் இணைப்பு இல்லாததால் மின்காப்பை நீக்கும் போது மின்துகள்கள் மாறாமல் இருக்கும். அதனால் மொத்த மின்னூட்டமும் மாறாமல் இருக்கும். ஆனால்தட்டுகளுக்கு இடையேயுள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடு அதிகரிக்கும். இதனால், மின்தேக்குத்திறன் குறையும்.

புதிய மின்தேக்குத்திறன்

சேமிக்கப்படும் மின்துகள்கள் மாறாததால் அதன் மின்னூட்டமும் மாறாது, அதாவது 44.25 nC. ஆகவே, புதிய நிலையில் ஆற்றல்

அதிகரிக்கப்பட்ட ஆற்றல்

மின்காப்பினை நீக்கும் போது, தட்டுகளில் உள்ள மின் துகள்களால் உள்நோக்கிய இழுவிசை அதன் மீது செயல்படும். இதற்கு எதிராக புற அமைப்பினால் செய்யப்படும் வேலையே கூடுதல் ஆற்றலாக சேமிக்கப்படுகிறது. இந்த 8.84 X 10-10J அளவுள்ள ஆற்றலுக்கான மூலம் இதுவே.

தொடர் மற்றும் இணையான மின்தேக்கி: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்

எடுத்துக்காட்டு 1.22

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள நிலையமைப்பில் P மற்றும் Q புள்ளிகளுக்கு இடையேயான தொகுபயன் மின்தேக்குத்திறனைக் காண்க.

தீர்வு

1μF மற்றும் 3μF மின்தேக்கிகள் பக்க இணைப்பிலும் அதே போல் 6μF மற்றும் 2 μF வேறொரு இடத்தில் பக்க இணைப்பிலும் உள்ளன. அவற்றின் தனித்த தொகுபயன் மின்தேக்குத்திறன்கள் அதே இடங்களில் குறிக்கப்பட்டு படம் (ஆ)-ல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் (ஆ) வில் இரு 4μF மின்தேக்கிகள் தொடரிணைப்பிலும் மேலும் இரு 8 μF மின்தேக்கிகள் தொடரிணைப்பிலும் உள்ளன. அவற்றின்மின்தேக்குத்திறன்களைக் கண்டுபிடித்து படம் (இ)ல் அவற்றுக்கு இணையான சுற்று வரையப்பட்டுள்ளது.

படம் (இ) –ல் 2μF மற்றும் 4μF பக்க இணைப்பில் உள்ளன.

எனவே,

படம் (அ) -ல் கொடுக்கப்பட்ட, மின்தேக்கிகளின் தொகுப்பில் உள்ள மின்தேக்கிகளின் தொகுபயன் மின்தேக்குத்திறன் 6μF ஆகும்.