முந்தைய ஆண்டு NEET கேள்வி - மின்னியல் வினை L-4

கேள்வி: ஒரு மின்னியல் இருதுளி மின்னியல் வீச்சு $2 \times 10^5 \mathrm{NC}^{-1}$ உள்ள மின்னியல் மண்டலத்தில் $30^{\circ}$ அடிவத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. அது $4 \mathrm{~N} \mathrm{~m}$ அளவு சக்திவாய்ந்த சக்திவாய்ந்த சக்தியை அனுபவிக்கிறது. இருதுளி நீளம் $2 \mathrm{~cm}$ ஆக இருந்தால், இருதுளியில் உள்ள மின்னியல் வீச்சின் அளவைக் கணக்கிடுக. (NEET-2023)#

A) 6 mC

B) 4 mC

C) 2 mC

D) 8 mC

பதில்: 2 mC#

விளக்கம்#

மின்னியல் மண்டலத்தில் ஒரு மின்னியல் இருதுளியால் அனுபவிக்கப்படும் சக்தி $\tau$ பின்வருமாறு வரிசைப்படுத்தப்படுகிறது: $$ \tau=p E \sin \theta $$ இங்கு $\mathrm{p}$ என்பது மின்னியல் இருதுளி மின்னியல் வீச்சு, $\mathrm{E}$ என்பது மின்னியல் மண்டலத்தின் வீச்சு, $\theta$ என்பது இருதுளி மற்றும் மின்னியல் மண்டலத்தின் இடையேயான அடிவம். மின்னியல் இருதுளி மின்னியல் வீச்சு p பின்வருமாறு வரிசைப்படுத்தப்படலாம்: $$ p=q d $$ இங்கு $\mathrm{q}$ என்பது இருதுளியில் உள்ள மின்னியல் வீச்சு, $\mathrm{d}$ என்பது இருதுளி நீளம்.

நாம் பின்வரும் மதிப்புகளைப் பெற்றுள்ளோம்:

சக்தி $\tau=4 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}$ மின்னியல் மண்டலத்தின் வீச்சு $\mathrm{E}=2 \times 10^5 \mathrm{NC}^{-1}$ அடிவம் $\theta=30^{\circ}$ இருதுளி நீளம் $d=2 \mathrm{~cm}=0.02 \mathrm{~m}$

நாம் இருதுளியில் உள்ள மின்னியல் வீச்சு $q$ ஐக் கணக்கிட வேண்டும். முதலில் மின்னியல் இருதுளி மின்னியல் வீச்சு $\mathrm{p}$ க்கான விடையைப் பெறுவோம்: $\tau=p E \sin \theta$ $$ \Rightarrow p=\frac{\tau}{E \sin \theta} $$

பெறப்பட்ட மதிப்புகளை சேர்ப்போம்: $$ p=\frac{4}{\left(2 \times 10^5\right) \sin 30^{\circ}}=\frac{4}{\left(2 \times 10^5\right)(0.5)}=\frac{4}{10^5}=4 \times 10^{-5} \mathrm{C} \mathrm{m} $$

இப்போது மின்னியல் வீச்சு q க்கான வரிசைப்படுத்தேன்:

$\Rightarrow p=q d$

$q=\frac{p}{d}$

$p$ மற்றும் $d$ க்கான மதிப்புகளை சேர்ப்போம்:

$q=\frac{4 \times 10^{-5}}{0.02}=2 \times 10^{-3} \mathrm{C}=2 \mathrm{mC}$

எனவே, இருதுளியில் உள்ள மின்னியல் வீச்சின் அளவு $2 \mathrm{mC}$.