Home | 12 ஆம் வகுப்பு | 12வது இயற்பியல் | தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள் மாறுதிசைமின்னோட்டம் மற்றும் சுற்று

12 வது இயற்பியல் : அலகு 4 : மின்காந்தத்தூண்டலும் மாறுதிசைமின்னோட்டமும்

தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள் மாறுதிசைமின்னோட்டம் மற்றும் சுற்று

இயற்பியல் : மாறுதிசைமின்னோட்டம் : மாறுதிசைமின்னோட்டம்(AC) மற்றும் சுற்று தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள் உடன் பதில்கள், தீர்வு மற்றும் விளக்கம்

மாறுதிசை மின்னோட்டத்தின் RMS மதிப்பு: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்


எடுத்துக்காட்டு 4.18

50 Hz அதிர்வெண் மற்றும் பெரும மதிப்பு 20 V கொண்ட ஒரு சைன் வடிவ மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கான சமன்பாட்டை எழுதுக. தொடர்புடைய மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் நேரம் இடையேயான வரைபடத்தை வரைக.

தீர்வு:

f= 50Hz; Vm = 20 V


அலைவடிவமானது கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது


 

எடுத்துக்காட்டு 4.19

ஒரு மாறுதிசை மின்னோட்டத்தின் சமன்பாடு i = 77 sin 314t ஆகும். அதன் பெரும மதிப்பு, அதிர்வெண் , அலைவுநேரம் மற்றும் t = 2 ms-இல் கணநேர மதிப்பு ஆகியவற்றைக் காண்க.

தீர்வு:

i = 77 sin 314 t; t = 2 m s = 2x10-3S மாறுதிசை மின்னோட்டத்தின் பொதுவான சமன்பாடு i = Im. sinwt உடன் ஒப்பிடும் போது

(i) பெரும மதிப்பு, Im = 77A

(ii) அதிர்வெண், f = w/2π= 314/ 2 × 3.14 = 50 Hz

(iii) அலைவுநேரம், T = 1/f = 1/50 =0.02 S

(iv) t = 2 m s, இல் கண மதிப்பு

i =77sin(314 × 2 × 10-3)

=77sin (314 x2x10-3x1800/3.14)

=77sin36° =77 × 0.5878

= 45.26A


மின்தூண்டி மட்டும் உள்ள AC சுற்று: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்


எடுத்துக்காட்டு 4.20

பயனுறு மின்னோட்டம் 6 mA பாயும் ஒரு மாறுதிசை மின்னோட்டச் சுற்றில் புறக்கணித்தக்க அளவில் மின்தடை கொண்ட ஒரு 400 mH கம்பிச்சுருள் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அதிர்வெண் 1000 Hz எனில், கம்பிச்சுருளின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டைக் காண்க.

தீர்வு :

L = 400 x 10-3 H; Ieff = 6 x 10-3A

f = 1000Hz

மின்தூண்டியின் மின்மறுப்பு, XL = Lɷ = L X 2 πf


L க்கு குறுக்கே மின்னழுத்த வேறுபாடு,


மின்தேக்கி மட்டும் உள்ள AC சுற்று: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்


எடுத்துக்காட்டு 4.21

220 V, 50 Hz மாறுதிசை மின்னோட்ட மூலத்திற்கு

102 / π குறுக்கே - F மின்தேக்குத்திறன் கொண்ட

ஒரு மின்தேக்கி இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்தேக்கியின் மின்மறுப்பு, மின்னோட்டத்தின் RMS மதிப்பு ஆகியவற்றைக் கணக்கிடுக. மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் மின்னோட்டத்தின் சமன்பாடுகளை எழுதுக.

தீர்வு:

 


தரக் காரணி அல்லது Q - காரணி: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்


எடுத்துக்காட்டு 4.22

தொடர் RLC சுற்றில் உள்ள மின்தூண்டியின் மின்மறுப்பு, மின்தேக்கியின் மின்மறுப்பு மற்றும் மின்தடை ஆகியவை முறையே 184, 144   மற்றும் 30 எனில் சுற்றின் மின் எதிர்ப்பைக் காண்க. மேலும் மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் மின்னோட்டம் இடையிலான கட்டக் கோணத்தையும் கணக்கிடுக.

தீர்வு:

XL = 184 ; Xc = 144 ; R = 30 

(ii) மின்னழுத்த வேறுபாடு மற்றும் மின்னோட்டம்இடையிலான கட்ட கோணம் Ø ஆனது


கட்டக் கோணம் நேர்க்குறி என்பதால், இந்த மின் தூண்டி சுற்றுக்கு மின்னழுத்த வேறுபாடானது மின்னோட்டத்தை விட 53.1° முந்தி உள்ளது.

 

எடுத்துக்காட்டு 4.23

500 μH மின்தூண்டி, 80/π2pF மின்தேக்கி மற்றும் 628  மின்தடை ஆகியவை இணைக்கப்பட்டு தொடர் RLC சுற்று உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த சுற்றின் ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண் மற்றும் ஒத்ததிர்வில் Q - காரணியைக் கணக்கிடுக.

தீர்வு :



 

எடுத்துக்காட்டு 4.24

ʋ = 10 sin(3π × 104 t) வோல்ட் என்ற மாறுதிசை மின்னழுத்த வேறுபாட்டின் கணநேர மதிப்பை கொடுக்கப்பட்டுள்ள கணங்களில் கண்டுபிடி i) 0s ii) 50 μs iii) 75 μs.

தீர்வு:

கொடுக்கப்பட்ட சமன்பாடு v = 10sin(3πx104t)

(i) t = 0 s இல்


(ii) t = 50 μs இல்


(iii) t = 75 μs இல்


 

எடுத்துக்காட்டு 4.25

ஒரு மின்தூண்டிச் சுற்றில் உள்ள மின்னோட்டம் 0.3 sin (200t - 40°) A ஆகும். மின் தூண்டல் எண் 40mH எனில், அதன் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கான சமன்பாட்டை எழுதுக.

தீர்வு:


ஒரு மின்தூண்டிச்சுற்றின் மின்னழுத்த வேறுபாடு மின்னோட்டத்தைவிட 90° முந்தி உள்ளது. எனவே,

12 வது இயற்பியல் : அலகு 4 : மின்காந்தத்தூண்டலும் மாறுதிசைமின்னோட்டமும்