விளக்கம், சூத்திரங்கள், தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள் | கிர்க்காஃப் விதி மற்றும் வீட்ஸ்டோன் சமனச் சுற்று - மீட்டர் சமனச்சுற்று | 12th Physics : UNIT 2 : Current Electricity
12 வது இயற்பியல் : அலகு 2 : மின்னோட்டவியல்
மீட்டர் சமனச்சுற்று
மீட்டர் சமனச்சுற்று
மீட்டர் சமனச் சுற்று என்பது வீட்ஸ்டோன் சமனச்சுற்றின்
இன்னொரு வடிவம் ஆகும். இதில் 1 மீட்டர் நீளமுள்ள AB என்ற சீரான மேங்கனின்
(Manganin) கம்பி உள்ளது. இக்கம்பி ஒரு மீட்டர் அளவு கோலுக்கு இணையாக ஒரு மரப்பலகையில்
C மற்றும் D என்ற இரு தாமிர பட்டைகளுக்கு இடையே நீட்டப்பட்டுள்ளது. இரு தாமிரப்பட்டைகளுக்கு
இடையில் E என்ற மற்றொரு தாமிர பட்டை G1 மற்றும் G2 என்ற இரு
இடைவெளிகளில் படம் 2.26 ல் காட்டியவாறு பொருத்தப்பட்டுள்ளது. G1 இடைவெளியில்
மதிப்பு தெரியாத மின்தடையாக்கி P யும் G2 இடைவெளியில் Q என்ற படித்தர (தெரிந்த)
மின்தடையாக்கி Q ம் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு தொடுசாவியானது (மின்கடத்தி ) மைய தாமிரப்பட்டையில்
B என்ற முனையில் கால்வனாமீட்டர் (G) மற்றும் உயர் மின்தடையாக்கி வழியே இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
கம்பியின் மீதுள்ள தொடு சாவியின் நிலையை (Position) அளவுகோல் மூலம் அளவிடலாம். சமனச்சுற்று
கம்பியின் முனைகளின் குறுக்கே ஒரு லெக்லாஞ்சி மின்கலமும் சாவியும் (K) இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
கம்பியின் மீது தொடுசாவியை நகர்த்தி கால்வனாமீட்டரில்
சுழி விலக்கம் ஏற்படுமாறு செய்ய வேண்டும். தொடு சாவியின் நிலையை J என எடுத்துக் கொள்வோம்.
AJ மற்றும் JB எனும் நீளங்கள் முறையே வீட்ஸ்டோன் சமனச் சுற்றின் மின்தடையாக்கிகள்
R மற்றும் S க்கு பதிலாக அமைந்துள்ளது.
இங்கு r என்பது ஓரலகு நீளத்திற்கான மின்தடை
ஆகும்.
சமனச்சுற்று கம்பியானது தாமிர பட்டைகளின் மீது
பற்ற வைத்திருப்பதால் முழுமையற்ற இணைப்பின் காரணமாக, இணைப்பில் மிகச்சிறிய அளவு மின்தடை
அதிகரித்திருக்கக் கூடும். இந்த மின்தடையாக்கிகள் முனை மின்தடைகள் (End resistance)
என்றழைக்கப்படும். இப்பிழையை நீக்க P மற்றும் Q வை இடப்பரிமாற்றம் செய்து சோதனை மீண்டும்
ஒருமுறை செய்யப்பட்டு மற்றொரு அளவீடு எடுக்கப்பட்டு P ன் சராசரி மதிப்பு கண்டறியப்படுகிறது.
P எனும் கம்பிச்சுருள் செய்யப்பட்ட பொருளின்
மின்தடை எண்ணை கணக்கிட அதன் ஆரம் a மற்றும் நீளம் l ஆகியவை அளவிடப்படுகின்றன. தன் மின்தடை
அல்லது மின்தடை எண் p பின்வரும் தொடர்பினால் பெறப்படுகிறது.
மின்தடை = p l/A
மேற்கண்ட சமன்பாட்டை மாற்றி அமைக்க,
P என்பது தெரியாத மின்தடை எனில் சமன்பாடு
(2.57) பின்வருமாறு அமையும்.
p= p πa2/l
எடுத்துக்காட்டு
2.25
ஒரு மீட்டர் சமனச்சுற்று ஆய்வில் 15 Ω என்ற
படித்தர மின்தடையாக்கி வலது இடைவெளியில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. சமன்செய் நீளங்களின் விகிதம்
3:2 எனில் மற்றொரு இடைவெளியில் உள்ள மின்தடையாக்கியின் மதிப்பைக் காண்க.
தீர்வு
எடுத்துக்காட்டு
2.26
ஒரு மீட்டர் சமனச் சுற்றில், மின்தடைப் பெட்டியில்
10 Ω என்ற
அளவு மின்தடை வைக்கப்பட்டுள்ளது. சமன்செய் நீளத்தின் மதிப்பு l1 = 55
cm எனில் தெரியாத மின்தடையின் மதிப்பை கணக்கிடுக.
தீர்வு
Q = 10 Ω
