இயற்பியல் மின்சாரம்

முக்கிய கருத்துக்கள் & சூத்திரங்கள்

# கருத்து சுருக்கமான விளக்கம்
1 ஓம் விதி V = I × R (மின்னழுத்தம் = மின்னோட்டம் × மின்தடை) – இது மாறா வெப்பநிலையிலும் ஓமிக் கடத்திகளுக்கும் மட்டுமே வேலை செய்கிறது.
2 தொடர் இணைப்பில் மின்தடை R_மொத்தம் = R₁ + R₂ + … (மின்னோட்டம் ஒரே மாதிரி, மின்னழுத்தம் பிரிகிறது)
3 பக்க இணைப்பில் மின்தடை 1/R_மொத்தம் = 1/R₁ + 1/R₂ + … (மின்னழுத்தம் ஒரே மாதிரி, மின்னோட்டம் பிரிகிறது)
4 மின்திறன் P = V I = I² R = V²/R (அலகு: வாட்)
5 ஜூலின் வெப்ப விதி H = I² R t (வெப்பம் ∝ மின்னோட்டத்தின் வர்க்கம்)
6 தனிமின்தடை ρ = R A / l (பொருளின் பண்பு, அலகு Ω-m)
7 கடத்துதிறன் G = 1/R (அலகு: சீமென்ஸ், S)

10 பயிற்சி பலதேர்வு கேள்விகள்

  1. ஒரு 220 V, 100 W பல்பு 110 V க்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. நுகரப்படும் திறன் – A) 100 W
    B) 75 W
    C) 50 W
    D) 25 W

விடை: D
தீர்வு: பல்பின் மின்தடை R = V²/P = 220²/100 = 484 Ω. புதிய திறன் P′ = V′²/R = 110²/484 = 25 W.
சுருக்கு: P ∝ V²; மின்னழுத்தம் பாதியானால் → திறன் (½)² = ¼ ஆகிறது.
கருத்து குறி: மின்னழுத்தத்துடன் திறனின் அளவு மாற்றம்.

  1. மூன்று 6 Ω மின்தடையங்கள் பக்க இணைப்பில் கொடுக்கப்பட்டால் மொத்த மின்தடை – A) 18 Ω
    B) 6 Ω
    C) 2 Ω
    D) 0.5 Ω

விடை: C
தீர்வு: 1/R = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6 ⇒ R = 2 Ω.
சுருக்கு: n சமமான மின்தடையங்கள் R பக்க இணைப்பில் → R_மொத்தம் = R/n.
கருத்து குறி: பக்க இணைப்பு குழுவாக்கம்.

  1. தனிமின்தடையின் அலகு – A) Ω
    B) Ω-m
    C) Ω/m
    D) mho-m

விடை: B
தீர்வு: ρ = R A / l → Ω × m² / m = Ω-m.
சுருக்கு: “ரோ-அலகு = ஓம்-மீட்டர்” என மனப்பாடம் செய்யவும்.
கருத்து குறி: தனிமின்தடை அலகு.

  1. 5 Ω மின்தடையின் வழியே 2 A மின்னோட்டம் 10 s ஓடுகிறது. உருவாகும் வெப்பம் – A) 50 J
    B) 100 J
    C) 200 J
    D) 500 J

விடை: C
தீர்வு: H = I² R t = 2² × 5 × 10 = 200 J.
சுருக்கு: முதலில் மின்னோட்டத்தை வர்க்கப்படுத்தவும் (2² = 4) பிறகு பெருக்கவும்.
கருத்து குறி: ஜூல் வெப்பமாக்கல்.

  1. கிர்ச்சாஃப் விதியின் இரண்டாம் விதி எதன் பாதுகாப்பை அடிப்படையாக கொண்டது? A) மின்னூட்டம்
    B) ஆற்றல்
    C) உந்தம்
    D) நிறை

விடை: B
தீர்வு: ΣIR = ΣEMF → மூடிய சுற்றில் வேலை/ஆற்றல் சமநிலை.
சுருக்கு: “K-2 = ஆற்றல்”.
கருத்து குறி: கிர்ச்சாஃப் விதிகள்.

  1. ஒரு 1 kW வெப்பமூட்டி 220 V இல் வேலை செய்கிறது. எடுக்கப்படும் மின்னோட்டம் தோராயமாக – A) 0.22 A
    B) 2.2 A
    C) 4.5 A
    D) 22 A

விடை: C
தீர்வு: I = P/V = 1000/220 ≈ 4.5 A.
சுருக்கு: 1000 ÷ 220 ≈ 100 ÷ 22 ≈ 4.5.
கருத்து குறி: திறனிலிருந்து மின்னோட்டம்.

  1. ஒரு கம்பியின் மின்தடை 10 Ω. அதன் நீளம் இரட்டிப்பாக்கப்பட்டு, குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு பாதியாக்கப்பட்டால், புதிய மின்தடை – A) 5 Ω
    B) 10 Ω
    C) 20 Ω
    D) 40 Ω

விடை: D
தீர்வு: R ∝ l/A; l → 2l, A → A/2 ⇒ R_புதியது = 10 × (2/0.5) = 10 × 4 = 40 Ω.
சுருக்கு: “நீளத்தை இரட்டிப்பு & பரப்பை பாதி → 4× மின்தடை”.
கருத்து குறி: மின்தடை வடிவியல்.

  1. 47 kΩ ±10% மின்தடையத்தின் வண்ணக் குறியீடு – A) மஞ்சள்-ஊதா-ஆரஞ்சு-வெள்ளி
    B) மஞ்சள்-ஊதா-மஞ்சள்-வெள்ளி
    C) மஞ்சள்-ஊதா-சிவப்பு-வெள்ளி
    D) மஞ்சள்-ஊதா-கருப்பு-தங்கம்

விடை: B
தீர்வு: 47 × 10³ Ω → 4-7-4 (மஞ்சள்-ஊதா-மஞ்சள்) & வெள்ளி = ±10%.
சுருக்கு: “4-7-0000” → 4,7,4 பட்டைகள்.
கருத்து குறி: மின்தடைய வண்ணக் குறியீடு.

  1. 1.5 V emf கொண்ட ஒரு மின்கலம் 4 Ω வெளிப்புற மின்தடை வழியாக 0.3 A வழங்குகிறது. அதன் உள் மின்தடை – A) 0.5 Ω
    B) 1 Ω
    C) 1.5 Ω
    D) 2 Ω

விடை: B
தீர்வு: V = I(R+r) ⇒ 1.5 = 0.3(4+r) ⇒ 5 = 4+r ⇒ r = 1 Ω.
சுருக்கு: 0.3 A × 4 Ω = 1.2 V வீழ்ச்சி R இல்; மீதமுள்ள 0.3 V r இல் → r = 0.3 V/0.3 A = 1 Ω.
கருத்து குறி: உள் மின்தடை.

  1. எந்தப் பொருளுக்கு மின்தடையின் வெப்பநிலை குணகம் எதிர்மறையாக உள்ளது? A) செம்பு
    B) நிக்ரோம்
    C) ஜெர்மானியம்
    D) டங்ஸ்டன்

விடை: C
தீர்வு: குறைக்கடத்திகள் (Ge) வெப்பநிலை ↑ உடன் மின்தடை ↓ காட்டுகின்றன.
சுருக்கு: “NTC = குறைக்கடத்தி”.
கருத்து குறி: வெப்பநிலை குணகம்.

5 முந்தைய ஆண்டு கேள்விகள்

  1. இரண்டு 2 Ω மின்தடையங்கள் தொடரில் மற்றும் இரண்டு அத்தகைய தொகுப்புகள் பக்க இணைப்பில். பயனுறு மின்தடை – [RRB NTPC 2021] A) 1 Ω
    B) 2 Ω
    C) 4 Ω
    D) 8 Ω

விடை: B
தீர்வு: ஒவ்வொரு தொடர் கிளையும் = 2+2 = 4 Ω; இரண்டு 4 Ω பக்க இணைப்பில் → 2 Ω.
சுருக்கு: சமச்சீர்மை → சராசரி மதிப்பு.
கருத்து குறி: தொடர்-பக்க இணைப்பு கலவை.

  1. 60 W பல்பு 2 நிமிடங்களில் நுகரும் ஆற்றல் – [RRB Group-D 2019] A) 120 J
    B) 720 J
    C) 7200 J
    D) 1200 J

விடை: C
தீர்வு: E = P t = 60 W × 120 s = 7200 J.
சுருக்கு: 60 × 120 = 7200.
கருத்து குறி: ஆற்றல் = P × t.

  1. 200 V, 5 A மோட்டார் ஒரு சுமையை 20 s இல் தூக்குகிறது. செய்யப்பட்ட வேலை – [RRB JE 2015] A) 20 kJ
    B) 2 kJ
    C) 10 kJ
    D) 200 kJ

விடை: A
தீர்வு: W = V I t = 200 × 5 × 20 = 20 000 J = 20 kJ.
சுருக்கு: 200 × 5 = 1000; ×20 = 20 kJ.
கருத்து குறி: மின்சார வேலை.

  1. ஒரு உருகு கம்பிக்கு உள்ளது – [RRB NTPC 2016] A) அதிக மின்தடை, அதிக உருகு நிலை
    B) குறைந்த மின்தடை, குறைந்த உருகு நிலை
    C) அதிக மின்தடை, குறைந்த உருகு நிலை
    D) குறைந்த மின்தடை, அதிக உருகு நிலை

விடை: C
தீர்வு: அது விரைவாக உருக வேண்டும் → குறைந்த உருகு நிலை; மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்த → அதிக மின்தடை.
சுருக்கு: “உருகி = அதிக R, குறைந்த உருகு நிலை”.
கருத்து குறி: உருகு கம்பி பண்புகள்.

  1. மின்சார ஆற்றலின் வணிக அலகு – [RRB ALP 2018] A) வாட்
    B) ஜூல்
    C) கிலோவாட்-மணி
    D) கிலோவாட்

விடை: C
தீர்வு: 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J.
சுருக்கு: “பில் அலகு = kWh”.
கருத்து குறி: ஆற்றல் அலகுகள்.

வேக தந்திரங்கள் & சுருக்கு வழிகள்

சூழ்நிலை சுருக்கு வழி எடுத்துக்காட்டு
பக்க இணைப்பில் சமமான மின்தடையங்கள் R_மொத்தம் = R / n 4 × 10 Ω பக்க இணைப்பில் → 2.5 Ω
வேறுபட்ட மின்னழுத்தத்தில் திறன் P_புதியது = P_பழையது × (V_புதியது/V_பழையது)² 100 W பல்பு 110 V இல் → 25 W
கலோரிகளில் விரைவு வெப்பம் H(cal) ≈ 0.24 I² R t 2 A, 5 Ω, 10 s → 0.24×200 ≈ 48 cal
உள் மின்தடை r = (E – V)/I E = 1.5 V, V = 1.2 V, I = 0.3 A → r = 1 Ω
வண்ண-குறியீடு 3வது பட்டை பட்டை மதிப்புக்கு சமமான பூஜ்ஜியங்களை சேர் மஞ்சள் (4) → 0000 → 10⁴

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

தவறு மாணவர்கள் ஏன் செய்கிறார்கள் சரியான அணுகுமுறை
ஜூல் விதியில் மின்னோட்டத்தை வர்க்கப்படுத்த மறதி P = VI ஐ H = I²Rt உடன் குழப்புதல் எந்த சூத்திரம் கேட்கப்பட்டுள்ளது என எப்போதும் சரிபார்க்கவும்; வெப்பம் I² பயன்படுத்துகிறது
பக்க இணைப்பு பல்புகளுக்கு தவறான சூத்திரம் பயன்படுத்துதல் திறன்கள் நேரடியாக கூட்டப்படும் என கருதுதல் மின்னழுத்தங்கள் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது மட்டுமே திறன்கள் கூட்டப்படும்; முதலில் மின்னோட்டத்தை மீண்டும் கணக்கிடவும்
மின்கலங்களில் உள் மின்தடையை புறக்கணித்தல் முனை மின்னழுத்தம் = emf என கருதுதல் Ir வீழ்ச்சியை கழிக்கவும்: V = E – Ir
kWh ஐ ஜூல்களுடன் கலத்தல் kWh என்பது 3.6 × 10⁶ J, 1000 J அல்ல SI அலகுகளில் கேட்கப்பட்டால் மட்டுமே ஜூல்களாக மாற்றவும்

விரைவு மீள் பார்வை ஃபிளாஷ் கார்டுகள்

முன்பக்கம் பின்பக்கம்
ஓம் விதியின் கூற்று V = IR மாறா வெப்பநிலையில்
மின்தடைத்திறனின் SI அலகு ஓம்-மீட்டர் (Ω-m)
கடத்துதிறன் சூத்திரம் G = 1/R (சீமென்ஸ்)
V & R அடிப்படையில் திறன் P = V²/R
kWh இல் ஆற்றலை ஜூல்களாக 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J
உருகு கம்பியின் பண்பு அதிக R, குறைந்த உருகு நிலை
கிர்ச்சாஃப் விதியின் 1வது விதி ΣI_உள்ளே = ΣI_வெளியே (சந்தி விதி)
கிர்ச்சாஃப் விதியின் 2வது விதி ΣIR = ΣEMF (சுற்று விதி)
குறைக்கடத்தியின் வெப்பநிலை குணகம் எதிர்மறை
ஆற்றலின் வணிக அலகு கிலோவாட்-மணி