STD 10 Physics: Chapter 01 വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ - ചോദ്യോത്തരങ്ങൾ
.webp)
Questions and Answers for Class 10th Physics Effects of Electric Current | Text Books Solution Physics (Malayalam Medium) Physics: Chapter 01 വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ
Class 10 Physics Chapter 01 വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ
മറ്റേതൊരു ഊര്‍ജ്ജരൂപത്തെയും അപേക്ഷിച്ച്‌ വളരെ എളുപ്പത്തില്‍ മറ്റൊരു രൂപത്തിലേക്ക്‌ മാറ്റാന്‍ കഴിയുന്ന ഊര്‍ജ്ജമാണ്‌ വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം. അതിനാല്‍ അനുയോജ്യമായ ഉപകരണങ്ങളുപയോഗിച്ച്‌ നമുക്കാവശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജ രൂപമാക്കിയാണ്‌ നാം വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. നാം സാധാരണയായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്ന ഉപകരണങ്ങളിലെ ഊര്‍ജപരിവര്‍ത്തനവും ഓരോന്നിലെയും വൈദ്യുതിയുടെ ഫലവും താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.
വൈദ്യുതപ്രവാഹതീവ്രത
ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ ഒരുസെക്കന്റില്‍ പ്രവഹിക്കുന്ന ചാര്‍ജിന്റെ അളവാണ്‌ വൈദ്യതപ്രവാഹ തീവ്രത I. അതായത്‌ I = Q/t ആയിരിക്കും.
അഥവാ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതപ്രവാഹതീവ്രത I ആമ്പിയര്‍ ആയാല്‍ t സെക്കന്റില്‍ ചാലകത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ചാര്‍ജിന്റെ അളവ്, Q = It എന്ന്‌ കണക്കാക്കാം.
ഒരു ചാലകത്തിന്റെ അഗ്രങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസമുണ്ടാകുമ്പോഴാണ്‌ അതിലൂടെ വൈദ്യുതപ്രവാഹം സാധ്യമാകുന്നത്‌. പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസത്തിന്റെ യൂണിറ്റ്‌ വോള്‍ട്ട്‌ ആണ്‌.
ഒരുചാലകത്തിലെ ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന്‌ മറ്റൊരു ബിന്ദുവിലേക്ക്‌ ഒരു കൂളും ചാർജിനെ ചലിപ്പിക്കാന്‍ ചെയ്യേണ്ട പ്രവൃത്തിയുടെ അളവ് ഒരു ജൂൾ ആയാൽ ആബിന്ദുക്കള്‍ക്കിയിലെ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം 1 volt ആയിരിക്കും.
ഇവിടെ കൊടുത്തിട്ടുള്ള സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ R എന്ന്‌ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്‌ ഒരു നിക്രോം കമ്പിയാണ്‌. സ്വിച്ച്‌ ഓണ്‍ ചെയ്ത് ഇതിലൂടെ വൈദ്യതി പ്രവഹിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ നിക്രോം കമ്പി ചുട്ടുപഴുക്കും. അഥവാ നിക്രോം കമ്പിയില്‍ താപം ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടും. 
ഇത്തരത്തില്‍ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യതി പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ അതിൽ താപോര്‍ജം രൂപപ്പെടുന്ന പ്രവർത്തനമാണ്‌ ജൂൾ ഹീറ്റിങ്ങ്‌ അഥവാ ഓമിക്‌ ഹീറ്റിങ്ങ്‌ എന്ന്‌
ഈ ക്രമീകരണത്തിലെ സഫല പ്രതിരോധം (ആകെ പ്രതിരോധം) R = R₁ + R₂ ആയിരിക്കും. 
a. പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണിയായി ക്രമീകരിച്ച്‌ അതിനെ ബാറ്ററിയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച സര്ക്യൂട്ട് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക.
ഇത്തരത്തില്‍ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യതി പ്രവഹിക്കുമ്പോൾ അതിൽ താപോര്‍ജം രൂപപ്പെടുന്ന പ്രവർത്തനമാണ്‌ ജൂൾ ഹീറ്റിങ്ങ്‌ അഥവാ ഓമിക്‌ ഹീറ്റിങ്ങ്‌ എന്ന്അറിയപ്പെടുന്നത്.
ഇവിടെ ചാലകത്തിലൂടെ ചാര്‍ജുകളെ ചലിപ്പിക്കുന്നതിനായി ബാറ്ററി ചെയ്തു പ്രവൃത്തിയാണ്‌ (വിനിയോഗിച്ച വൈദ്യുതോര്‍ജമാണ്‌) താപോര്‍ജമായി മാറിയത്‌.
നിക്രോം കമ്പിയില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ട താപം, H = VIt ആണ്‌.
ജൂള്‍നിയമം
വൈദ്യതി പ്രവഹിക്കുന്ന ഒരു ചാലകത്തിൽ ഉത്പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് വൈദ്യുത പ്രവാഹ തീവ്രതയുടെ വര്‍ഗ്ഗത്തിന്റയും ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോഗത്താന്റെയും, വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്ന സമയത്തിന്റെയും ഗുണനഫലത്തിന്‌ നേര അനുപാതത്തിലായിരിക്കും.
അതായത്‌ H = I²Rt
H - താപം, I - വൈദ്യുത പ്രവാഹ തീവ്രത, R - പ്രതിരോധം, t - സമയം.ഓംനിയമമനുസരിച്ച്‌ I=V/R ആയതിനാല്‍, H = I²Rt = VIt = V²t/R എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന്‌ രീതിയില്‍ താപം കണക്കാക്കുവാന്‍ കഴിയും.
ഈ സമവാക്യങ്ങളില്‍നിന്നും ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ അതില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപോര്‍ജത്തിന്റെ അളവ് ചാലകത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹ തീവ്രത (I), അഗ്രങ്ങള്‍ക്കിടയിലെ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം (V), ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം (R), വൈദ്യുതിപ്രവഹിക്കുന്ന സമയം (t) എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന്‌ മനസ്സിലാക്കാം.
• 100 Ω പ്രതിരോധമുള്ള ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ 2 മിനിറ്റ്‌നേരത്തേക്ക്‌ 0.2 A വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിക്കുന്നു.
a. ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം കണക്കാക്കുക.
b. സമയം, കറന്റ്‌ എന്നിവയില്‍ മാറ്റമില്ലാതെ പ്രതിരോധം 200 Ω ആക്കിയാല്‍ താപം എത്രയായിരിക്കും?
c. കറന്റ്‌ ഇരട്ടിയാക്കിയാല്‍ താപത്തിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റമെന്ത്‌?
ഉത്തരം:
a. H = I²Rt = 0.2x0.2x100x2x60 = 480 J
b. H = 0.2x0.2x200x2x60 = 960 J
c. H = 0.4x0.4x100x2x60 = 1920 J
വൈദ്യുതപ്രവാഹ തീവ്രത രണ്ട്മടങ്ങായി വര്‍ദ്ധിച്ചപ്പോള്‍ താപത്തിന്റെ അളവ് നാലുമടങ്ങായി വര്‍ദ്ധിച്ചു.
• 230V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്ന ഒരു അയണ്‍ബോക്സിലൂടെ അരമണിക്കൂര്‍സമയം 3A വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിച്ചാല്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം: H = VIt = 230x3x30x60 = 1242000 J
പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ ക്രമീകരണം.
പ്രതിരോധകങ്ങളെ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ സമാന്തരമായും ശ്രേണിയായും ക്രമീകരിക്കാം.
ശ്രേണീരീതി.
R₁&R₂ എന്നീ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണീരീതിയില്‍ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതാണ്‌
ചിത്രത്തില്‍ കാണുന്നത്‌.
ഈ ക്രമീകരണത്തിലെ സഫല പ്രതിരോധം (ആകെ പ്രതിരോധം) R = R₁ + R₂ ആയിരിക്കും.അതായത്‌ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണിയായി ക്രമീകരിക്കുമ്പോള്‍ സഫലപ്രതിരോധം പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ ആകെത്തുകയായിരിക്കും.
കുറിപ്പ്‌: r Ω പ്രതിരോധമുള്ള (തുല്യപ്രതിരോധമുള്ള) n പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണിയായി ക്രമീകരിച്ചാല്‍ സഫലപ്രതിരോധം R=nxr ആയിരിക്കും.
സമാന്തരരീതി.
ചിത്രത്തിലേതുപോലെ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ക്രമീകരിക്കുന്നതാണ്‌ സമാന്തരരീതി.
സമാന്തരക്രമീകരണത്തിലെ സഫലപ്രതിരോധം
R ആണെന്ന്‌ കരുതിയാല്‍,
1/R = 1/R₁ + 1/R2₂ Or R = R₁.R₂/(R₁+R₂) ആയിരിക്കും.
കുറിപ്പ്‌: r Ω പ്രതിരോധമുള്ള (തുല്യപ്രതിരോധമുള്ള) n പ്രതിരോധകങ്ങളെ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചാല്‍ സഫലപ്രതിരോധം R = r/n ആയിരിക്കും.
5Ω, 20Ω പ്രതിരോധകങ്ങളും 10V ബാറ്ററിയും തന്നിരിക്കുന്നു.
a. പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണിയായി ക്രമീകരിച്ച്‌ അതിനെ ബാറ്ററിയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച സര്ക്യൂട്ട് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക. b. സര്‍ക്യൂട്ടിലെ സഫലപ്രതിരോധം എത്ര?
c. സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റെത്ര?
d. ഈ പ്രതിരോധകങ്ങളെ സമാന്തരമായിബന്ധിപ്പിച്ചാല്‍ സഫലപ്രതിരോധം എത്രയാകും?
e. വൈദ്യുതിയോ?
ഉത്തരം:
a. സഫലപ്രതിരോധം R = R₁ + R₂ = 5+20 = 25 Ω
b. കറന്റ്‌ I = V/R = 10/25 = 0.4 A
c. സഫലപ്രതിരോധം RP = R₁.R₂/(R₁+R₂) = 5x20/(5+20) = 100/25 = 4 Ω
d. കറന്റ്‌ I = V/R = 10/4 = 2.5A
ഹിറ്റിങ്ങ്‌കോയില്‍:
അയണ്‍ബോക്സ്‌, വൈദ്യുതഹീറ്റര്‍ തുടങ്ങിയ താപനോപകരണങ്ങളില്‍ അവയിലെ
ഹീറ്റിങ്ങ്‌കോയിലിലാണ്‌ താപം ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌. നിക്രോം ഉപയോഗിച്ചാണ്‌ ഹീറ്റിങ്ങ്‌കോയിലുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്‌. നിക്കല്‍, ക്രോമിയം, ഇരുമ്പ്‌ എന്നിവയുടെ സങ്കരമാണ്‌ നിക്രോം. ചുട്ടുപഴുത്ത അവസ്ഥയില്‍ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടാതെ ദീര്‍ഘനേരം നിലനില്‍ക്കുവാനുള്ള കഴിവ്‌, ഉയര്‍ന്ന ദ്രവണാങ്കം, ഉയര്‍ന്ന റെസിസ്റ്റിവിറ്റി
എന്നിവ നിക്രോമിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകളാണ്‌.
ഷോര്‍ട്ട്സര്‍ക്യൃട്ടും ഓവര്‍ലോഡിങ്ങും.
ഒരു വൈദ്യുതസര്‍ക്യൂട്ടില്‍ അമിത വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തിന്‌ കാരണമാകുന്ന രണ്ട്‌ സാഹചര്യങ്ങളാണ്‌ ഷോര്‍ട്ട്‌ സര്‍ക്യൂട്ടും ഓവര്‍ ലോഡിങ്ങും.
ബാറ്ററിയിലെ പോസിറ്റീവ്‌ ടെര്‍മിനലും നെഗറ്റീവ്‌ ടെര്‍മിനലും തമ്മിലോ, മെയിന്‍സിലെ രണ്ട്‌ ലൈനുകള്‍തമ്മിലോ പ്രതിരോധമില്ലാതെ സമ്പര്‍കത്തില്‍ വരുന്നതാണ്‌ ഷോര്‍ട്ട്സര്‍ക്യൂട്ട്.
ഇവിടെ കാണുന്ന സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ നിലവില്‍ ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവും നെഗറ്റീവും ഒരു റെസിസ്റ്റര്‍ (ഉപകരണം) വഴിയാണ്‌ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌. എന്നാല്‍ സ്വിച്ച്‌ K ഓണ്‍ ചെയ്താല്‍ പോസിറ്റീവ്‌ ടെര്‍മിനലും നെഗറ്റീവ്‌ ടെര്‍മിനലും നേരിട്ട്‌ സമ്പര്‍ക്കത്തില്‍ വരുന്നതിനാല്‍ അത്‌ ഷോര്‍ട്ട്സര്‍ക്യൂട്ട് ആകും.
ഒരു വൈദ്യുത സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ അതിന്‌ താങ്ങാനാകുന്നതിനേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ പവറുള്ള ഉപകരണങ്ങള്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തുന്നതാണ്‌ ഓവര്‍ലോഡിങ്ങ്‌.
സുരക്ഷാഫ്യുസ്‌: അമിതവൈദ്യുതപ്രവാഹംമൂലം വൈദ്യുതസര്‍ക്യൂട്ടിനും വൈദ്യുതോപകരണങ്ങള്‍ക്കും ഉണ്ടാകാനിടയുള്ള നാശനഷ്ടങ്ങള്‍ തടയുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനമാണ്‌ സുരക്ഷാഫ്യുസ്‌. വൈദ്യുതിയുടെ താപഫലം ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയാണ്‌ സുരക്ഷാഫ്യുസ്‌ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്‌. ലെഡ്‌, ടിന്‍ എന്നിവയുടെ സങ്കരം കൊണ്ട്‌ നിര്‍മ്മിച്ച താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കമുള്ള ഒരു ഫ്യുസ് വയറാണ്‌ സുരക്ഷാഫ്യൂസിന്റെ പ്രധാനഭാഗം. സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ശ്രേണിയായാണ്‌ ഫ്യുസ് ഉള്‍പ്പെടുത്തുന്നത്‌. സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ അനുവദനീയമായതിനേക്കാള്‍ കൂടിയ അളവില്‍
വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ ഫ്യുസ് വയര്‍ ഉരുകി സര്ക്യൂട്ട് വിഛേദിക്കപ്പെടുന്നു.
ആമ്പിയറേജ്‌: ഒരു വൈദ്യുതോപകരണത്തിന്‌ അതിന്റെ യഥാര്‍ത്ഥപവറില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതിന്‌ ആവശ്യമായ വൈദ്യുതിയുടെ അളവാണ്‌ ആ ഉപകരണത്തിന്റെ ആമ്പിയറേജ്‌. ഉപകരണത്തിന്റെ പവറും അതില്‍നല്‍കേണ്ട വോള്‍ട്ടേജും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ്‌ ഇത്‌.
ആമ്പിയറേജ്‌ = വാട്ടേജ്‌/വോള്‍ട്ടേജ്‌.
ഒരു ചാലകക്കമ്പിയെ/ഫ്യുസ് വയറിനെ സംബന്ധിച്ച്‌ അതിന്‌ താങ്ങാന്‍ കഴിയുന്ന പരമാവധി വൈദ്യുതിയുടെ അളവാണ്‌ അതിന്റെ ആമ്പിയറേജ്‌.
ഒരു ചാലകക്കമ്പിയുടെ ആമ്പിയറേജ്‌ അതിന്റെ വണ്ണത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു. വണ്ണം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്‌ ആമ്പിയറേജും കൂടും.
ഓരോ ഉപകരണങ്ങളിലും/സര്‍ക്യൂട്ടുകളിലും അനുവദനീയമായ/ആവശ്യമായ വൈദ്യുതിയുടെ അളവ് വ്യത്യസ്തമായതിനാല്‍ ഓരോന്നിലും അനുയോജ്യമായ ആമ്പിയറേജുള്ള ഫ്യുസ് വയര്‍ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്‌.
ഫ്യൂസ് ഒരു സുരക്ഷാ സംവിധാനമാണ്‌. എന്നാല്‍ ശരിയായരീതിയില്‍ ഇത്‌ കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കില്‍ വിപരീതഫലമാണ്‌ ഉണ്ടാവുക. അതിനാല്‍ ഫ്യൂസ് കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോള്‍ താഴെപറയുന്ന കാര്യങ്ങള്‍ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതുണ്ട്‌.
• ഫ്യുസ് വയറിന്റെ അഗ്രങ്ങള്‍ ഫ്യുസ്കാരിയറില്‍ യഥാസ്ഥാനത്ത്‌ ദൃഢമായി ബന്ധിപ്പിക്കണം.• ഫ്യുസ് വയറിന്റെ അഗ്രങ്ങള്‍ ക്യാരിയറില്‍നിന്നും പുറത്തേക്ക്‌ തള്ളിനില്‍ക്കരുത്‌.
• സര്‍ക്യൂടിനനുയോജ്യമായ ആമ്പിയറേജുള്ള/വണ്ണമുള്ള ഫ്യുസ് വയര്‍ ഉപയോഗിക്കണം.
• അനുയോജ്യമായ പദാര്‍ത്ഥംകൊണ്ട്‌ നിര്‍മ്മിച്ച താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കമുള്ള ഫ്യുസ് വയര്‍ ഉപയോഗിക്കണം.
വൈദ്യുതപവര്‍
യൂണിറ്റ്‌ സമയത്തില്‍ (ഒരുസെക്കന്റില്‍) ഒരു വൈദ്യുതോപകരണം വിനിയോഗിക്കുന്ന / ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതോര്‍ജമാണ്‌ അതിന്റെ പവര്‍. പവറിന്റെ യൂണിറ്റ്‌ വാട്ട്‌ ആണ്‌.
പവര്‍ P = H/t = I²Rt/t = I²R
I = V/R & R = V/I എന്നീ ബന്ധങ്ങളപയോഗിച്ച്‌ പവര്‍ P = V²/R =VI എന്നിങ്ങനെയും കണക്കാക്കാം.
കുറിപ്പ്‌:
i) വോള്‍ട്ടേജ്‌ സ്ഥിരമായാല്‍ പവര്‍ (P) റെസിസ്റ്റന്‍സിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലായിരിക്കും. അതായത്‌, Pα (1/R)
ii) കറന്റ്‌ സ്ഥിരമായാല്‍ പവര്‍, റെസിസ്റ്റന്‍സിന്‌ നേര്‍ അനുപാതത്തിലായിരിക്കും. അതായത്‌, PαR
• 460 W പവറുള്ള ഒരു വൈദ്യുതഹീറ്റര്‍ 230 V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു.
a. ഹീറ്ററിന്റെ ആമ്പിയറേജെത്ര?
b. ഇതിലെ ഹീറ്റിങ്ങ്‌കോയിലിന്റെ പ്രതിരോധം കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം:
a. ആമ്പിയഠേജ്‌, I = P/V = 460/230 = 2 A
b. റെസിസ്റ്റന്‍സ്‌ R = V²/P = 230x230/460 = 115 Ω
വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തിന്റെ പ്രകാശഫലം.
(ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ ലാമ്പ്‌ ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പ്‌)
വൈദ്യുതിയുടെ പ്രകാശഫലം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്‌ ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ ലാമ്പ്‌. ഇതില്‍ ഒരു ഫിലമെന്റിനെ രണ്ട്‌കോപ്പര്‍ കമ്പികളില്‍ താങ്ങിനിര്‍ത്തിയിരിക്കുന്നു. ശുദ്ധലോഹമായ ടങ്സ്റ്റണ്‍ കൊണ്ടാണ്‌ ഇതിലെ ഫിലമെന്റ്‌ നിര്‍മ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ ചുട്ടുപഴുത്ത്‌ ധവളപ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന പദാര്‍ത്ഥമാണ്‌ ടങ്സ്റ്റണ്‍. ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ എരിഞ്ഞുപോകുന്ന പദാര്‍ത്ഥമാണ്‌ ടങ്സ്റ്റണ്‍. അതിനാല്‍ ലാമ്പിന്റെ ബള്‍ബ്‌ വായുശൂന്യമാക്കി അതില്‍ കുറഞ്ഞമര്‍ദ്ദത്തില്‍ അലസവാതകമോ നൈട്രജനോ നിറച്ചാണ്‌ ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌.
ഇതിലൂടെ ഫിലമെന്റിന്റെ ഓക്സീകരണവും ബാഷ്പീകരണവും തടയപ്പെടുന്നതിനാല്‍ ഫിലമെന്റ്‌ ദീര്‍ഘകാലം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു.
കുറിപ്പ്‌: ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ എന്ന പദത്തിനര്‍ത്ഥം താപത്താല്‍ തിളങ്ങുന്നത്‌ എന്നാണ്‌.
ടങ്സ്റ്റണിന്റെ സവിശേഷതകള്‍.
• ചുട്ടുപഴുക്കുമ്പോള്‍ ധവളപ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു.• ഉയര്‍ന്ന ദ്രവണാങ്കമുണ്ട്‌
• ഉയര്‍ന്ന റെസിസ്റ്റിവിറ്റിയുണ്ട്‌
• ഉയര്‍ന്ന ഡക്ടിലിറ്റിയുണ്ട്‌.
ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ ലാമ്പിന്റെ മേന്‍മകളും ന്യൂനതകളും.
മേന്‍മകള്‍: വില കുറവ്‌, മലിനീകരണമുണ്ടാക്കുന്നില്ല.
പ്രധാനന്യൂനത: ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതോര്‍ജത്തിന്റെ മുഖ്യഭാഗവും (60% ല്‍ കൂടുതല്‍) താപരൂപത്തില്‍നഷ്ടപ്പെടുന്നു.
ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ലാമ്പുകള്‍.
ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ലാമ്പുകളിലെ ഗ്ലാസ്‌ട്യൂബില്‍ കുറഞ്ഞമര്‍ദ്ദത്തില്‍ നിറച്ചിട്ടുള്ള വാതകത്തിലൂടെ വൈദ്യുതഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ നടക്കുമ്പോഴാണ്‌ ലാമ്പ്‌ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നത്‌. ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ലാമ്പുകള്‍ക്ക്‌ ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പുകളേക്കാള്‍
ക്ഷമത വളരെക്കൂടുകലാണ്‌.
സോഡിയംവേപ്പര്‍ലാമ്പ്‌,
ഫ്ലൂറസന്റ്‌ലാമ്പ് (ട്യൂബ് ലൈറ്റ്‌), CFL, ആര്‍ക്ക് ലാമ്പ്‌ തുടങ്ങിയവ ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ലാമ്പുകളാണ്‌.
ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ലാമ്പുകളിലെ ഇലക്ട്രോഡുകള്‍ക്കിടയില്‍ വോള്‍ട്ടത പ്രയോഗിക്കുമ്പോള്‍ വാതക ആറ്റങ്ങള്‍ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ട്‌ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജനിലയിലെത്തുകയും അവ സാധാരണ ഊര്‍ജനിലയിലേക്ക്‌ തിരിച്ചെത്തുമ്പോള്‍ പ്രകാശോര്‍ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ലാമ്പുകളില്‍ ഊര്‍ജനഷ്ടം വളരെക്കുറവായതിനാലാണ്‌ (ക്ഷമത കൂടുതലായതിനാലാണ്‌) ഫ്ലൂറസന്റ്‌ ലാമ്പുകളും, CFL കളും നാം കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌.
LED ലാമ്പുകള്‍: ലൈറ്റ്‌ എമിറ്റിങ്ങ്‌ ഡയോഡ്‌ എന്നതിന്റെ ചുരുക്കരൂപമാണ്‌ LED. വളരെകുറഞ്ഞ പവറില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോണിക്‌ ഉപകരണമാണിത്‌. മറ്റുലാമ്പുകളെ അപേക്ഷിച്ച്‌ വളരെ ഉയര്‍ന്ന ക്ഷമതയുള്ളവയാണ്‌ LED ലാമ്പുകള്‍.
LED ലാമ്പുകളുടെ മേന്‍മകള്‍:
i) ഫിലമെന്റുകളില്ലാത്തതിനാല്‍ താപരൂപത്തില്‍ ഊര്‍ജനഷ്ടം ഉണ്ടാകുന്നില്ല.
(ക്ഷമത വളരെക്കൂടുതലാണ്‌)
ii) ആയുസ്‌ കൂടുതലാണ്‌
iii) പരിസ്ഥിതിക്ക്‌ ഹാനികരമല്ല
iv) കുറഞ്ഞപവറില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു.
LED ലാമ്പുകള്‍ ക്ഷമതകൂടിയതും, പരിസ്ഥിതിക്ക്‌ യോജിച്ചതും ആയതിനാല്‍ ഇവയുടെ നിര്‍മ്മാണം, ഉപയോഗം എന്നിവ പ്രോല്‍സാഹിപ്പിക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ട്‌.
പരിശീലനചോദ്യങ്ങളും ഉത്തരങ്ങളും
1. H = I²Rt എന്നത്‌ ഒരു നിയമത്തിന്റെ ഗണിതരൂപമാണ്‌.
a. ഏതാണീനിയമം?
b.ഇതിലെ ഓരോ ചരങ്ങളും എന്തിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു [റ
c. നിയമം പ്രസ്താവിക്കുക.
d. ഒരു താപനോപകരണത്തെ 230V ലൈനില്‍ കണക്ട്ചെയ്തിരിക്കുന്നു. വൈദ്യുത പ്രവാഹതീവ്രത 2A ആണെങ്കില്‍ 5 മിനിറ്റുകൊണ്ട്‌ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം:
a. ജൂള്‍ നിയമം.
b. H - താപം, I - വൈദ്യൃതപ്രവാഹതീവ്രത, R - പ്രതിരോധം, t - സമയം.
c. ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ വൈദ്യുതിപ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ അതില്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് വൈദ്യുത പ്രവാഹതീവ്രതയുടെ
വര്‍ഗ്ഗത്തിന്റെയും, ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധത്തിന്റെയും, വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്ന സമയത്തിന്റെയും ഗുണനഫലത്തിന്‌ തുല്യമായിരിക്കും.
d. V = 230V, I = 2A, t = 5 മിനിറ്റ് = 5x60 = 300 സെക്കന്റ്‌.
താപം H = VIt = 230x2x300 = 138000J.
2. സര്ക്യൂട്ട് കാണുക.
a. ഇതില്‍ റെസിസ്റ്ററുകള്‍ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്‌..... രീതിയിലാണ്‌. (ശ്രേണി /സമാന്തരം)
b. സര്‍ക്യൂട്ടിലെ സഫലപ്രതിരോധം എത്ര?
c. ഈ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ കൂടുതല്‍ വോള്‍ട്ടത ലഭിക്കുന്നത്‌ ........ റെസിസ്റ്ററിലാണ്‌. (100Ω/200Ω)
d. കൂടുതല്‍ താപം ഉല്ലാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌........ റെസിസ്റ്ററിലാണ്‌. (100Ω/200Ω)
e. കൂടുതല്‍ വൈദ്യതി പ്രവഹിക്കുന്നത്‌.......... റെസിസ്റ്ററിലൂടെയാണ്‌.
f. 100 Ω റെസിസ്റ്ററിലെ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം 10 ആയാല്‍ A യില്‍ നിന്നും B യിലേക്ക്‌ ഒരു കൂളം വൈദ്യുത ചാര്‍ജ്‌ എത്തിക്കാന്‍ ബാറ്ററി എത്ര ജൂള്‍ പ്രവൃത്തി ചെയ്യണം?
ഉത്തരം:
a. ശ്രേണി
b. 300Ω (R = R₁+R₂)
c. 200Ω (റെസിസ്റ്ററുകളെ ശ്രേണീരീതിയല്‍ ക്രമീകരിക്കുമ്പോള്‍ കൂടുതല്‍ വോള്‍ട്ടത ലഭിക്കുന്നത്‌ കൂടിയ റെസിസ്റ്ററിലാണ്‌)
d. 200Ω (റെസിസ്റ്ററുകളെ ശ്രേണീരീതിയല്‍ ക്രമീകരിക്കുമ്പോള്‍ കൂടുതല്‍ താപം ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌ കൂടിയ റെസിസ്റ്ററിലാണ്‌)
e. രണ്ടിലൂടെയും ഒഴുകുന്ന കറന്റ്‌ തുല്യമായിരിക്കും. (റെസിസ്റ്ററുകളെ ശ്രേണീരീതിയല്‍ ക്രമീകരിക്കുമ്പോള്‍ എല്ലാ റെസിസ്റ്ററുകളിലൂടെയും ഒരേ അളവിലാണ്‌ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്നത്‌)
f. 10J (രണ്ട്‌ ബിന്ദുക്കള്‍ക്കിടയിലെ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍വ്യത്യാസം V വോള്‍ട്ട്‌ ആയാല്‍ ഒരു ബിന്ദുവില്‍ നിന്നും രണ്ടാമത്തെ ബിന്ദുവിലേക്ക്‌ ഒരു കൂളമ്പ്‌ ചാര്‍ജിനെ എത്തിക്കാന്‍ V ജൂള്‍ പ്രവൃത്തി ചെയുണം.)
3. ഈ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം 100 J ആണ്‌.
a. ഒരു ചാലകത്തിലൂടെ വൈദ്യതിപ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ അതില്‍ താപം ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്രതിഭാസം ...... എന്നറിയപ്പെടുന്നു.b. ഈ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ പ്രതിരോധം പകുതിയാക്കിയാല്‍ (R/2) അതില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപത്തില്‍ എന്തുമാറ്റമുണ്ടാകും?
c. വോള്‍ട്ടത പകുതിയാക്കിയോലോ?
ഉത്തരം:
a. ജൂള്‍ ഹീറ്റിങ്ങ്‌ ഇഫക്ട്.
b. താപം പ്രതിരോധത്തിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലായതിനാല്‍ (H = V²t/R) പ്രതിരോധം പകുതിയാകുമ്പോള്‍ താപം രണ്ട്‌ മടങ്ങാകും. അതായത്‌ ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം 2X100=200 ജൂള്‍ ആകും.
c. താപം വോള്‍ട്ടതയുടെ വര്‍ഗ്ഗത്തിന്‌ നേര്‍അനുപാതത്തിലായതിനാല്‍ വോള്‍ട്ടത പകുതിയാക്കിയാല്‍ താപം നാലിലൊന്നായികുറയും. അഥവാH = 25 J
4. ബന്ധം കണ്ടെത്തിപൂരിപ്പിക്കുക.
a. ഇലക്ട്രിക്‌ കറന്റ്‌ : ആമ്പിയര്‍ ; വൈദ്യുത പവര്‍ : ............
b. ഇലക്ട്രിക്‌ ബള്‍ബ്‌: പ്രകാശ ഫലം; സേഫ്റ്റി ഫ്യൂസ്. ...........
c. ഹീറ്റിങ്ങ്‌ കോയില്‍: ഉയര്‍ന്ന ദ്രവണാങ്കം; ഫ്യൂസ് വയര്‍: ........
d. ഇലക്ട്രിക്‌ ബള്‍ബ്‌: പ്രകാശഫലം; ബാറ്ററി ചാർജിങ്ങ്‌: ..........
e. അമ്മീറ്റര്‍: വൈദ്യുത പ്രവാഹതീവ്രത അളക്കല്‍; റിയോസ്റ്റാറ്റ്‌. ..........
f. ആമ്പിയര്‍: കൂളം/സെക്കന്റ്‌; വാട്ട്‌: .........
ഉത്തരം:
a. വാട്ട്‌
b. താപഫലം.
c. താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കം
d. രാസഫലം.
e. വൈദ്യുത പ്രവാഹതീവ്രത നിയന്ത്രിക്കല്‍.
f. ജൂള്‍/സെക്കന്റ്‌.
5. ഒരു ചാലകത്തിന്റെ/വൈദ്യതോപകരണത്തിന്റെ കറന്റിനെ താങ്ങാനുള്ള ശേഷിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പദമാണ്‌ ആമ്പിയറേജ്‌. ആമ്പിയറേജും ചാലകത്തിന്റെ വണ്ണവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധമെന്ത്‌?
ഉത്തരം: വണ്ണം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്‌ആമ്പിയറേജും കൂടുന്നു.
6. ചാലകത്തിന്റെ അഗ്രങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസമുണ്ടാകുമ്പോഴാണ്‌ അതിലൂടെ വൈദ്യുതിപ്രവഹിക്കുന്നത്‌.
a. ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ വോള്‍ട്ട്‌ മീറ്റര്‍ എങ്ങനെയാണ്‌ ഘടിപ്പിക്കേണ്ടത്‌?
b. ഒരു സെല്‍, സ്വിച്ച്‌, ബള്‍ബ്‌, വോള്‍ട്ട്‌ മീറ്റര്‍, അമ്മീറ്റര്‍ എന്നിവ ഉള്‍പ്പെടുത്തി ഒരു സര്‍ക്യൂട്‌ ചിത്രീകരിക്കുക.
ഉത്തരം:
a. സമാന്തരമായാണ്‌ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ വോള്‍ട്ട്മീറ്റര്‍ ഘടിപ്പിക്കേണ്ടത്‌.
b.
7. "മിതമായ അളവില്‍ വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോഴും ചെറിയതോതില്‍ ഫ്യൂസ് വയര്‍ ചൂടാകുന്നുണ്ട്‌. അപ്പോള്‍ ദീര്‍ഘനേരം വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ അത്‌ ക്രമേണ കൂടുതല്‍ ചൂടായി ഉരുകിപ്പോകേണ്ടതല്ലെ?” ക്ലാസില്‍ ഒരു കുട്ടിയുന്നയിച്ച സംശയമാണിത്‌. ഇതിന്‌ ടീച്ചര്‍ നല്‍കിയ മറുപടി എന്തായിരിക്കും?
ഉത്തരം: ഫ്യൂസില്‍ ചെറിയതോതില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപോര്‍ജം
ചുറ്റുപാടിലേക്ക്‌ പ്രേഷണം ചെയ്ത് പോകുന്നതിനാലാണ്‌ ഇങ്ങനെ
സംഭവിക്കാത്തത്‌. എന്നാല്‍ അമിതമായി വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ യൂണിറ്റ്‌ സമയത്തില്‍ പ്രേഷണം ചെയ്തുപോകുന്നതിനേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ താപം ഫ്യൂസ് വയറില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിനാല്‍ അത്‌ഉരുകിപ്പോകും.
8. ഒരു ലാമ്പില്‍നിന്നും ശേഖരിച്ച ഒരു ഫിലമെന്റ്‌ കഷണത്തിലേക്ക്‌ 1.5V നല്‍കിയാല്‍ അത്‌ എരിഞ്ഞുപോകുന്നു. എന്നാല്‍ ബള്‍ബിനകത്തായിരിക്കുമ്പോള്‍ 230V പ്രയോഗിച്ചാല്‍പോലും ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നില്ല. എന്തുകൊണ്ട്‌?
ഉത്തരം: ഉയര്‍ന്ന താപനിലയില്‍ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ലോഹമാണ്‌ ടങ്ങ്സ്ററണ്‍. അതിനാലാണ്‌ വായുവിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ വൈദ്യുതി കടത്തി വിടുമ്പോള്‍ അത്‌ ചൂടായി എരിഞ്ഞുപോകുന്നത്‌. എന്നാല്‍ ബള്‍ബിനകത്തുനിന്നും വായുവിനെ നീക്കം ചെയ്തിരിക്കുന്നതിനാല്‍ (ഓക്സിജന്‍ ഇല്ലാത്തതിനാല്‍) ഫിലമെന്റിന്‌ ഓക്സീകരണം സംഭവിക്കുന്നില്ല.
9. ചിത്രം നിരീക്ഷിക്കുക.
a. ഈ ക്രമീകരണത്തിലെ അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിങ്ങ്‌ എത്രയായിരിക്കും?b. സ്വിച്ച്‌ ഓണാക്കിയാല്‍ സര്‍ക്യൂടിലെ ആകെ പ്രതിരോധമെത്രയാകും?
c. അപ്പോഴത്തെ അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിങ്ങ്‌ എത്രയാകും?
ഉത്തരം:
a. അമ്മീറ്റര്‍ റീഡിങ്ങ്‌ (കറന്റ്‌ I) = V/R = 10/5 = 2A
b. സ്വിച്ച്‌ ഓണ്‍ ചെയ്യുമ്പോള്‍ രണ്ട്‌ പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിനാല്‍ സഫലപ്രതിരോധം R = R₁.R₂/(R₁+R₂) = 20x5/(20+5) = 100/25 = 4 Ω
c. അപ്പോഴത്തെ കറന്റ്‌ I = V/R = 10/4 = 2.5 A
10. 3Ω, 6Ω പ്രതിരോധകങ്ങളുപയോഗിച്ച്‌ പരമാവധി പ്രതിരോധം ലഭ്യമാകുന്ന ക്രമീകരണവും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം ലഭ്യമാകുന്ന ക്രമീകരണവും വരയ്ക്കുക. ഓരോ സന്ദര്‍ഭത്തിലും ലഭ്യമാകുന്ന പ്രതിരോധമെത്ര?.
ഉത്തരം: ഈ പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണിയായിക്രമീകരിക്കുമ്പോഴാണ്‌ പരമാവധി പ്രതിരോധം ലഭിക്കുന്നത്‌.
അപ്പോഴത്തെ സഫലപ്രതിരോധം R = R₁ + R₂ = 3+6 = 9 Ω
പ്രതിരോധകങ്ങളെ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോഴാണ്‌ കുറഞ്ഞ സഫലപ്രതിരോധം ലഭിക്കുന്നത്‌.
സമാന്തരക്രമീകരണത്തിലെ സഫലപ്രതിരോധം R = R₁.R₂/(R₁+R₂) = 3x6/(3+6) =18/9 = 2 Ω
11. ഒരു ചാലകത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുതപ്രവാഹതീവ്രതയും ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണത്തിലേര്‍പ്പെട്ടിരിക്കുയാണ്‌ ബഷീര്‍.
a. സര്‍ക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതിയുടെ അളവ് ക്രമീകരിക്കാന്‍ ഏതുപകരണമാണ്‌ ബഷീര്‍ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ടാകുക?
b. ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രതീകം വരയ്ക്കുക.
c. ഒരു ചാലകത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുതപ്രവാഹ തീവ്രത മൂന്നുമടങ്ങാക്കിയാല്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപത്തില്‍ എന്തുമാറ്റമാണുണ്ടാകുന്നത്‌?
ഉത്തരം:
a. റിയോസ്റ്റാറ്റ്‌.
c. താപത്തിന്റെ അളവ് വൈദ്യുതപ്രവാഹ തീവ്രതയുടെ വര്‍ഗത്തിന്‌ ആനുപാതികമായതിനാല്‍ താപത്തിന്റെ അളവ് 3x3 =9 മടങ്ങായി വര്‍ദ്ധിക്കും.
12. ഈ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ PQ, RS എന്നിവ യഥാക്രമം ഒരേനീളവും വണ്ണവുമുള്ള നിക്രോം കമ്പിയും ചെമ്പുകമ്പിയുമാണ്‌. ഇവ ഒരേ താപനിലയിലുള്ള ജലത്തിലാണ്‌ താഴ്ത്തി വച്ചിരിക്കുന്നത്‌.
a. ഏതുരീതിയിലാണ്‌ ഈ ചാലകക്കമ്പികള്‍ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്‌? (ശ്രേണി/സമാന്തരം)b. PQ, RS എന്നിവയില്‍ ഏതിലൂടെയാണ്‌ കൂടുതല്‍ വൈദ്യൂതി പ്രവഹിക്കുന്നത്‌?
c. സ്വിച്ച്‌ ഓണ്‍ചെയ്തുവച്ചാല്‍ ഏതു ബീക്കറിലെ ജലമാണ്‌ എളുപ്പത്തില്‍ ചൂടാകുന്നത്‌?
d. ബീക്കറുകളിലെ ജലത്തിന്റെ താപനിലയിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം വ്യത്യസ്തമാകുവാനുള്ള കാരണം എഴുതുക.
ഉത്തരം:
a. ശ്രേണീരീതിയില്‍.
b. ശ്രേണിയായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാല്‍ രണ്ടിലൂടെയും ഒരേ അളവിലുള്ള വൈദ്യുതിയാണ്‌ പ്രവഹിക്കുന്നത്‌.
c. ബീക്കര്‍ A യിലെ ജലമാണ്‌ (നിക്രോം കമ്പി താഴ്ത്തിവച്ച ജലം) എളുപ്പത്തില്‍ ചൂടാകുന്നത്‌.
d. പ്രതിരോധകങ്ങളെ ശ്രേണിയായി ബന്ധിപ്പിച്ച്‌ അതിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ പ്രതിരോധം കൂടിയ പ്രതിരോധകത്തിലാണ്‌ കൂടുതല്‍ താപം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌.
13. താഴെകൊടുത്തിട്ടുള്ള പ്രസ്താവനകളെ തന്നിട്ടുള്ള പട്ടികയില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തുക.
• പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ എണ്ണം കൂടുമ്പോള്‍ വൈദ്യുതിയുടെ അളവും കൂടുന്നു.
• പ്രതിരോധകങ്ങളുടെ എണ്ണം കൂടുമ്പോള്‍ സഫലപ്രതിരോധം കുറയുന്നു.
• എല്ലാപ്രതിരോധകങ്ങളിലൂടെയും ഒരേഅളവില്‍ വൈദ്യുതിപ്രവഹിക്കുന്നു.
• എല്ലാ പ്രതിരോധകങ്ങളിലെയും പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം സമാനമായിരിക്കും.
• പ്രതിരോധം കൂടിയ പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ കൂടുതല്‍ ചൂടാകും.
• നല്‍കുന്ന വോള്‍ട്ടേജ്‌ പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ക്കിടയിലായി വിഭജിക്കപ്പെടും.
• സഫലപ്രതിരോധം ഏറ്റവും കുറവായിരിക്കും.
14. ഡിസ്ചാര്‍ജ്‌ ട്യൂബിനകത്ത്‌ വൈദ്യുതഡിസ്ചാര്‍ജിന്റെ ഫലമായി ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ട്‌ ഉയര്‍ന്ന ഊർജനിലയിലെത്തുന്ന വാതക ആറ്റങ്ങള്‍ ഊര്‍ജം പുറത്തുവിടുന്നതെന്തിന്‌?
ഉത്തരം: സ്ഥിരത കൈവരിച്ച്‌ പൂര്‍വസ്ഥിതിയിലേക്ക്‌ തിരിച്ചുവരുന്നതിനാണ്‌ ഊര്‍ജം പ്രകാശ രൂപത്തില്‍ പുറത്തുവിടുന്നത്‌.
15. 2Ω, 3Ω, 4Ω, 5Ω പ്രതിരോധകങ്ങളെ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചാല്‍ സഫല പ്രതിരോധം ........ ആയിരിക്കും.
14 Ω / 2Ω ല്‍ കൂടുതല്‍ / 2Ω ല്‍ താഴെ / ഇതൊന്നുമല്ല.
ഉത്തരം: 2Ω ല്‍ താഴെ.
വിശദീകരണം: പ്രതിരോധകങ്ങളെ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ സഫലപ്രതിരോധം, ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ട പ്രതിരോധകങ്ങളിലെ ഏറ്റവും കറഞ്ഞ പ്രതിരോധകത്തേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും.
16. സര്ക്യൂട്ട് നിരീക്ഷിക്കുക. സര്‍ക്യൂട്ടിലെ സ്വിച്ച്‌ S ഓണാക്കിയാല്‍ ലാമ്പിന്റെ
പ്രകാശത്തിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റമെന്ത്‌? ഉത്തരം സാധൂകരിക്കുക.
ഉത്തരം: പ്രകാശതീവ്രത വര്‍ദ്ധിക്കും. സ്വിച്ച്‌ ഓണാക്കുമ്പോള്‍ രണ്ടാമത്തെപ്രതിരോധം കൂടി സര്‍ക്യൂട്ടിന്റെ ഭാഗമാകും. ഈ പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിക്കപ്പെടുന്നതിനാല്‍ സഫലപ്രതിരോധം കുറയുകയും സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ്‌ കൂടുകയും ചെയ്യും.
17. 2Ω വീതം പ്രതിരോധമുള്ള 20 പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചാല്‍ സഫലപ്രതിരോധമെത്ര?
ഉത്തരം: സഫലപ്രതിരോധം R = r/n = 2/20 = 0.1 Ω
18. തന്നിട്ടുള്ള ജോഡികള്‍ പൂര്‍ത്തീകരിക്കുക.
a. ഇരുമ്പ്‌ നിക്കല്‍ - ക്രോമിയം: നിക്രോം; ............... : ഫ്യൂസ് വയര്‍.
b. ഫ്യൂസ് വയര്‍.: താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കം; ഹീറ്റിങ്ങ്‌ കോയില്‍: .......
c. പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം: വോള്‍ട്ട്‌, ഇലക്ട്രിക്‌ പവര്‍: .........
ഉത്തരം:
a. ലെഡ്‌ + ടിന്‍
b. ഉയര്‍ന്ന ദ്രവണാങ്കം
c. വാട്ട്‌.
19. “LED ലാമ്പുകളുടെ ഉപയോഗം പ്രോല്‍സാഹിപ്പിക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ട്‌.”” എന്തുകൊണ്ട്‌?
ഉത്തരം:
i. ഇവക്ക്‌ ക്ഷമത വളരെക്കൂടുതലാണ്‌.
ii. പ്രകൃതിമലിനീകരണം ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല.
20. 230V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു ഇസ്തിരിപ്പെട്ടിയിലൂടെ 3A വൈദ്യുതി അരമണിക്കൂര്‍ പ്രവഹിച്ചാല്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം: V = 230V, I = 3A t = ½ hr = ½ x 60x60 = 1800s.
H = VIt = 230x3x1800 = 1242000 ജൂള്‍.
21. സര്ക്യൂട്ട് വിശകലനം ചെയ്ത് ഇതിലുപയോഗിക്കേണ്ട ഫ്യൂസ് വയറിന്റെ
ആമ്പിയറേജ്‌ നിര്‍ദ്ദേശിക്കുക.
= (250+1500+1000+750)/250 = 3500/250 =14A.
അതിനാല്‍ ഈ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ 14 ആമ്പിയറേജുള്ള ഫ്യൂസ് വയര്‍ ഉപയോഗിക്കണം.
22. വൈദ്യുതിയുടെ താപഫലം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്‌
അയണ്‍ ബോക്സ്.
a. ഇതിന്റെ കോയില്‍ നിര്‍മ്മിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന പദാര്‍ത്ഥമേത്‌?
b. ഈ പദാര്‍ത്ഥത്തിലെ ഘടകമൂലകങ്ങളേതെല്ലാം?
c. ഈ പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ രണ്ട്‌ പ്രധാന സവിശേഷതകളെഴുതുക.
ഉത്തരം:
a. നിക്രോം.
b.നിക്കല്‍, ക്രോമിയം, അയണ്‍.
c. ഉയര്‍ന്നദ്രവണാങ്കം, ഉയര്‍ന്ന റെസിസ്റ്റിവിറ്റി, ചുട്ടുപഴുത്ത അവസ്ഥയില്‍ ദീര്‍ഘനേരം നില്‍ക്കുവാനുള്ള കഴിവ്‌, താഴ്ന്ന ബാഷ്പശീലം.
23. പ്രകാശം, താപം, ശബ്ദം, വൈദ്യുതി എന്നിവ ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ വിവിധ രൂപങ്ങളാണ്‌. മറ്റ് ഊര്‍ജരൂപങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച്‌ വൈദ്യുതോര്‍ജത്തിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതയെന്ത്‌?
ഉത്തരം: വൈദ്യുതോര്‍ജത്തെ അനുയോജ്യമായ ഉപകരണമുപയോഗിച്ച്‌ വളരെ എളുപ്പത്തില്‍ നമുക്കാവശ്യമുള്ള മറ്റുരൂപങ്ങളിലേക്ക്‌ പരിവര്‍ത്തനം ചെയ്യാന്‍ കഴിയും.
24.ഫ്യൂസായ ഒരു ബള്‍ബിലെ പൊട്ടിപ്പോയ ഫിലമെന്റ്‌ ശ്രദ്ധയോടെ കൂട്ടിയോജിപ്പിച്ച്‌ വീണ്ടും പ്രകാശിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ അത്‌ കൂടുതല്‍ പ്രകാശം തരുന്നതായി രമേശിന്‌ അനുഭവപ്പെട്ടു. ഇതിന്‌ സാധതയുണ്ടോ? ഉത്തരം സാധൂകരിക്കുക.
ഉത്തരം: ഇങ്ങനെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ ബള്‍ബില്‍ നിന്നും കൂടുതല്‍ പ്രകാശം ലഭിക്കാന്‍ സാധ്യതയുണ്ട്‌. പൊട്ടിയ ഫിലമെന്റ്‌ കൂട്ടിയോജിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ അതിന്റെ നീളത്തില്‍ ചെറിയ കുറവുവരികയും ഫിലമെന്റിന്റെ പ്രതിരോധം കുറയുകയും
ചെയ്യും. ഒരു നിശ്ചിത വോള്‍ട്ടതയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുതോപകരണത്തിന്റെ പവര്‍ അതിന്റെ പ്രതിരോധത്തിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലായതിനാല്‍, പ്രതിരോധം കുറയുമ്പോള്‍ പവര്‍ കൂടും.
25.ഒരു ചാലകത്തില്‍/വൈദ്യുതോപകരണത്തില്‍ പ്രയോഗിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടേജിലെ വ്യത്യാസം അതിന്റെ പവറില്‍ ഉണ്ടാക്കുന്ന മാറ്റമെന്ത്‌?
ഉത്തരം: P = V²/R ആയതിനാല്‍ ഒരുപകരണത്തിന്റെ പവര്‍ വോള്‍ട്ടേജിന്റെ വര്‍ഗത്തിന്‌ നേര്‍ അനുപാതത്തിലായിരിക്കും. അതായത്‌ വോള്‍ട്ടേജ്‌ രണ്ട്‌ മടങ്ങായാല്‍ പവര്‍ നാലുമടങ്ങാകും. അതുപോലെ വോള്‍ട്ടേജ്‌ 1/3 ആയാല്‍ പവര്‍ 1/9 ആയികുറയും.
26. ഒരു ഉപകരണത്തില്‍ 100W, 220V എന്ന്‌ രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ഉപകരണത്തിന്‌ ലഭിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടേജ്‌ 110V ആയികുറഞ്ഞാല്‍ പവര്‍ എത്രയായിരിക്കും?
ഉത്തരം: ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രതിരോധം R = V²/P = 220x220/100 =484 Ω
110V ലഭിക്കുമ്പോഴുള്ള പവര്‍ V²/R = 110x110/484 = 25 W
സെക്കന്റ്‌ മെത്തേഡ്‌: പവര്‍, വോള്‍ട്ടേജിന്റെ വര്‍ഗ്ഗത്തിന്‌ നേര്‍ അനുപാതത്തിലാണ്‌.
ഇവിടെ വോള്‍ട്ടേജ്‌ പകുതിയായി കുറഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാല്‍, പവര്‍ നാലിലൊന്നായി കുറയും. അഥവാ ഇപ്പോഴത്തെ പവര്‍ = 100/4 =25 W
27. രണ്ടു ബള്‍ബുകളിലൊന്നില്‍ 40W, 240V എന്നും രണ്ടാമത്തേതില്‍ 100W, 240V
എന്നും രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ഏതു ബള്‍ബിലെ ഫിലമെന്റിനാണ്‌ പ്രതിരോധം കൂടുതലെന്ന്‌ കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം: ആദ്യ ബള്‍ബിന്റെ പ്രതിരോധം R = V²/P = 240x240/40 = 1440 Ω.
രണ്ടാമത്തെ ബള്‍ബിന്റെ പ്രതിരോധം R = V²/P = 240x240/100 = 576Ω.
28. ചിത്രത്തിലേതുപോലെ രണ്ട്‌ ബള്‍ബുകള്‍ ശ്രേണീരീതിയില്‍ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.
a. ഓരോ ബള്‍ബിന്റെയും പ്രതിരോധം കണക്കാക്കുക.b. L₁ എന്ന ബള്‍ബിലൂടെ 0.45A വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്നുവെങ്കില്‍ L₂ ലൂടെ ഒഴുകുന്ന
വൈദ്യുതിയെത്രയായിരിക്കും?
c. ഏതു ലാമ്പാണ്‌ കൂടുതലായി പ്രകാശിക്കുന്നത്‌?
d. ഈ ബള്‍ബ്‌ കൂടുതല്‍ പ്രകാശം നല്‍കുന്നതെന്തുകൊണ്ട്‌?
e. ഈ ബള്‍ബുകള്‍ സമാന്തരമായിക്രമീകരിച്ചാല്‍ ഏത്‌ ബള്‍ബായിരിക്കും കൂടുതല്‍ പ്രകാശം നല്‍കുക? എന്തുകൊണ്ട്‌?
ഉത്തരം:
a. L₁, ന്റെ പ്രതിരോധം R₁= V²/P = 200x200/40 = 1000 ഓം
L₂ ന്റെ പ്രതിരോധം R₂= V²/P = 200x200/50 = 800 ഓം.
b. ബള്‍ബുകള്‍ ശ്രേണീരീതിയില്‍ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാല്‍ 0.45A വൈദ്യുതി തന്നെയായിരിക്കും ബള്‍ബ്‌ L₂ ലൂടെയും പ്രവഹിക്കുന്നത്‌.
c. ബള്‍ബ്‌ L₁ ആയിരിക്കും കൂടുതലായി പ്രകാശിക്കുന്നത്‌.
d. L₁ ന്‌ പ്രതിരോധം കൂടുതലായതിനാല്‍.
e. പവര്‍കൂടിയ ബള്‍ബ്‌ (L₂) കൂടുതല്‍ തീവ്രതയില്‍ പ്രകാശിക്കും. കാരണം സമാന്തരമായി ക്രമീകരിക്കുമ്പോള്‍ പ്രതിരോധം കുറഞ്ഞ ബള്‍ബിലൂടെ കൂടുതല്‍ വൈദ്യതി പ്രവഹിക്കും.
29. ജൂള്‍നിയമപ്രകാരം വൈദ്യുതിപ്രവഹിക്കുന്ന സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം H = I²Rt ആണ്‌. ഉപകരണം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന വോള്‍ട്ടതയില്‍ വ്യത്യാസം വരുത്താതെ പ്രതിരോധം വര്‍ധിപ്പിച്ചാല്‍ താപം വര്‍ധിക്കുമോ? വിശദീകരിക്കുക.
ഉത്തരം: താപം വര്‍ധിക്കുകയില്ല. കുറയുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. പ്രതിരോധം വര്‍ധിക്കുപ്പോള്‍ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ്‌ കുറയുന്നതാണ്‌ ഇതിന്‌ കാരണം.
H = V²t/R വാക്യമുപയോഗിച്ച്‌ ഇത്‌ വിശദീകരിക്കാം. ഇവിടെ V ക്ക്‌ മാറ്റമില്ലാത്തതിനാല്‍ താപം പ്രതിരോധത്തിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലാണ്‌. അതായത്‌ പ്രതിരോധം കൂടുമ്പോള്‍ താപം കുറയും.
30. ഒരു 230V, 115W ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പ്‌ സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ 10 മിനിറ്റ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു.
a. ലാമ്പിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റെത്ര?
b. 10 മിനിറ്റില്‍ ലാമ്പിലൂടെ പ്രവഹിക്കുന്ന ചാര്‍ജെത്ര?
ഉത്തരം:
a. കറന്റ്‌ I = P/V = 115/230 = 0.5 A
b. ചാര്‍ജ്‌ Q = Ixt = 0.5x10x60 = 300 coulomb
31. ക്ലാസില്‍ 2Ω, 3Ω, 6Ω പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ തന്നിരിക്കുന്നു.
a. ഇവ മൂന്നും ഉപയോഗിച്ച്‌ നിര്‍മ്മിക്കാവുന്ന ഏറ്റവും കൂടിയ പ്രതിരോധമെത്ര?
b. ഇവമൂന്നും ഉപയോഗിച്ച്‌ നിര്‍മ്മിക്കാവുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധമെത്ര?
c. ഇവ മൂന്നും പ്രയോജനപ്പെടുത്തി 4.5Ω നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ കഴിയുമോ? സര്ക്യൂട്ട് ചിത്രീകരിക്കുക.
ഉത്തരം:
a. ശ്രേണീരീതിയില്‍ ക്രമീകരിച്ചാല്‍ പരമാവധി പ്രതിരോധം ലഭിക്കും.
R = R₁+R₂+R₃ = 2+3+6 = 11Ω
b. സമാന്തരമായിക്രമീകരിച്ചാല്‍ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം ലഭിക്കും.
1/R = 1/R₁ +1/R₂ + 1/R₃ = ½ + ⅓ + ⅙ = 18/18 = 1 Ω Or R = 1 Ω
അതുകൊണ്ട്‌ R = 1 Ω
ഏറ്റവും കുറഞ്ഞപ്രതിരോധം 1 Ω ആയിരിക്കും.
c. ഈ ചിത്രത്തിലേതുപോലെ ക്രമീകരിച്ചാല്‍ സഫലപ്രതിരോധം 4.5 Ω ലഭിക്കും.
32. ഒരേ നീളവും ഛേദതലവിസ്തീര്‍ണ്ണവുമുള്ള ഒരു ചെമ്പുകമ്പിയും നിക്രോം കമ്പിയും ചിത്രത്തിലേതുപോലെ രണ്ട്‌ സര്‍ക്യൂട്ടുകളിലായി ഉള്‍പ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
a. ഏതു സര്‍ക്യൂട്ടിലായിരിക്കും കറന്റ്‌ കൂടുതല്‍?
b. ഏതു കമ്പിയാണ്‌കൂടുതല്‍ ചൂടാകുന്നത്‌?
ഉത്തരം:
a. കോപ്പറിന്‌ പ്രതിരോധം കുറവായതിനാല്‍ സര്ക്യൂട്ട് 1 ലായിരിക്കും കറന്റ്‌ കൂടുതല്‍.
b. വോള്‍ട്ടത സ്ഥിരമായിരിക്കുമ്പോള്‍ ചാലകത്തില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം പ്രതിരോധത്തിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലായതിനാല്‍ (H=V²t/R) പ്രതിരോധം കുറവായ കോപ്പറിലായിരിക്കും കൂടുതല്‍ താപം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌.
33. ഒരു കുട്ടിയുടെ കൈവശം അനേകം 2Ω പ്രതിരോധകങ്ങളുണ്ട്‌. കുട്ടിക്ക്‌ 9Ω സഫലപ്രതിരോധം ലഭിക്കുന്ന സര്ക്യൂട്ട് ആവശ്യമുണ്ട്‌. ഇതിനായി ഏറ്റവും
കുറഞ്ഞ എണ്ണം പ്രതിരോധകങ്ങളുപയോഗിച്ച്‌ ഒരു സര്ക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.
ഉത്തരം:
34. ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പുകളെ ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ ലാമ്പുകളെന്നും വിളിക്കുന്നു.
a. "ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ " എന്ന പദത്തിന്റെ അര്‍ത്ഥമെന്ത്‌?
b. ഏത്‌ പദാര്‍ത്ഥം കൊണ്ടാണ്‌ ഇത്തരം ലാമ്പുകളിലെ ഫിലമെന്റ്‌ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്‌?
c. ഫിലമെന്റ്‌ നിര്‍മ്മാണവസ്തുവെന്നനിലയില്‍ ഈ പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകളേവ?
d. ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പിനുള്‍ഭാഗത്തുനിന്നും വായുനീക്കം ചെയ്ത് കുറഞ്ഞ മര്‍ദ്ദത്തില്‍ നൈട്രജന്‍ വാതകം നിറക്കുന്നതുകൊണ്ടുള്ള മെച്ചമെന്ത്‌?
e. ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പിന്റെ പ്രധാനന്യൂനതയെന്ത്‌?
f. ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പിന്‌ പകരമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂന്ന്‌ പ്രകാശസ്രോതസ്സുകളുടെ പേരെഴുതുക.
ഉത്തരം:
a. താപത്താല്‍ തിളങ്ങുന്നത്‌.
b. ടങ്സ്റ്റണ്‍.
c. ചുട്ടുപഴുക്കുമ്പോള്‍ ധവളപ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ഉയര്‍ന്നദ്രവണാങ്കം, ഉയര്‍ന്ന റെസിസ്റ്റിവിറ്റി, ഉയര്‍ന്ന ഡക്ടിലിറ്റി (നേര്‍ത്ത കമ്പിയാക്കിമാറ്റാം).
d. ഫിലമെന്റിന്റെ ഓക്ലീകരണവും ബാഷ്പീകരണവും തടഞ്ഞ്‌ ലാമ്പിന്റെ ആയുസ്സ്‌ വര്‍ധിപ്പിക്കാം.
e. നല്‍കുന്ന വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും (60% ത്തോളം) താപരൂപത്തില്‍ പാഴായിപ്പോകുന്നു.
f. ഡിസ്ചാര്‍ജ്ജ്‌ ലാമ്പ്‌, ഫ്ലൂറസന്റ്‌ ലാമ്പ്‌, കോമ്പാക്ട്‌ ഫ്ലൂറസന്റ്‌ ലാമ്പ്‌ (CFL), LED ലാമ്പ്‌.
35. അമിതവൈദ്യുതപ്രവാഹം മൂലം സര്‍ക്യൂട്ടിനും ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കും ഉണ്ടാകാനിടയുള്ള നാശനഷ്ടം ഒഴിവാക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനമാണ്‌ സേഫ്റ്റി ഫ്യുസ്.
a. വൈദ്യുതിയുടെ ഏത്ഫ ലമാണ്‌ സേഫ്റ്റി ഫ്യൂസില്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്‌?
b. ഏതുരീതിയിലാണ്‌ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഫ്യൂസ് ഘടിപ്പിക്കുന്നത്‌? (സമാന്തരമായി/ശ്രേണിയായി)
c. ഫ്യൂസ് വയർ നിര്‍മ്മിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന പദാര്‍ത്ഥത്തിനുണ്ടായിരിക്കേണ്ട പ്രധാന സവിശേഷതയെന്ത്‌?
d. ഒരു സേഫ്റ്റി ഫ്യൂസ് സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നതെങ്ങനെയെന്ന്‌ ചുരുക്കിയെഴുതുക.
e. വണ്ണംകൂടിയ കമ്പി ഫ്യൂസ് വയറായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള നിങ്ങളുടെ അഭിപ്രായമെന്ത്‌?
ഉത്തരം:
a. താപഫലം.
b. ശ്രേണിയായി
c. താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കം.
d. ഷോര്‍ട്ട്‌ സര്‍ക്യൂട്ടിങ്ങ്‌ അല്ലെങ്കില്‍ ഓവര്‍ലോഡിങ്ങ്‌ മൂലം സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ അമിത വൈദ്യുത പ്രവാഹമുണ്ടായാല്‍ ഫ്യൂസ് വയര്‍ ചൂടാകുന്നു. ഇതിന്‌ ദ്രവണാങ്കം കുറവായതിനാല്‍ പെട്ടെന്ന്‌ ഉരുകി സര്ക്യൂട്ട് വിഛേദിക്കപ്പെടുന്നു.
e. വണ്ണം കൂടിയ കമ്പി ഉപയോഗിച്ചാല്‍ അമിതമായ വൈദ്യുത പ്രവാഹമുണ്ടാകുന്ന അവസരത്തില്‍ ഫ്യൂസ് വയര്‍ ഉരുകിപ്പൊട്ടിപ്പോകുവാനുള്ള സാധ്യതകുറവാണ്‌.
അതിനാല്‍ വണ്ണം കുറഞ്ഞകമ്പിയാണ്‌ അഭികാമ്യമായിട്ടുള്ളത്‌.
36. ഒരു ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ ലാമ്പില്‍ ഫിലമെന്റായി നിക്രോം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച്‌ നിങ്ങളുടെ അഭിപ്രായമെന്ത്‌?
ഉത്തരം: അത്‌ ഫലപ്രദമാകുകയില്ല. കാരണം
i) വൈദ്യുതപ്രവാഹഫലമായി ചൂട്ടുപഴുക്കുമ്പോള്‍ ടങ്സ്റ്റണ്‍ ലോഹത്തെപ്പോലെ ധവളപ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാനുള്ള കഴിവ്‌ നിക്രോമിനില്ല.
ii) നിക്രോം വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജത്തെ ഏതാണ്ട്‌ പൂര്‍ണ്ണമായും താപോര്‍ജമായാണ്‌ പരിവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നത്‌.
37. 250V ല്‍ ഒരു നിശ്ചിതപവര്‍ ലഭിക്കത്തക്കവണ്ണം നിര്‍മ്മിച്ച ഒരു ഫിലമെന്റ്‌ ലാമ്പിനെ 100V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ അതിന്റെ പവര്‍ 16W ആണെന്ന്‌ കണ്ടു. എങ്കില്‍ നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ട പവര്‍ എത്രയായിരുന്നു.
ഉത്തരം: P = V²/R അഥവാ ബള്‍ബിന്റെ പ്രതിരോധം R = V²/P = 100x100/16 =625 ഓം.
ഈ ബള്‍ബ്‌ 250V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴുള്ള പവര്‍ P¹=V²/R =250x250/625 = 100W
അതിനാല്‍ നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ട പവര്‍ 100 W ആണ്‌.
38. 230V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുതബള്‍ബിലൂടെ 0.4A വൈദ്യതി പ്രവഹിക്കുന്നു.
a. രണ്ടുമിനിറ്റില്‍ സര്‍ക്യൂട്ടിലൂടെ പ്രവഹിക്കുന്ന ചാര്‍ജ്‌ കണക്കാക്കുക.
b. ബള്‍ബിന്റെ പവറെത്ര?
ഉത്തരം:
a. ചാര്‍ജ്‌ Q = Ixt = 0.4x2x60 = 48 കൂളം.
b. പവര്‍ P = VI = 230x0.4 = 92W.
39. ഒരു അയണ്‍ബോക്ലിന്റെ പവര്‍ 1000W ആണ്‌. അത്‌ അതിന്റെ യഥാര്‍ത്ഥ പവറില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപോര്‍ജമെത്ര?
ഉത്തരം: പവര്‍ എന്നാല്‍ ഒരുപകരണം ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഉപയോഗിക്കുകയോ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന ഉര്‍ജ്ജമാണ്‌. അതിനാല്‍ 1000W പവറുള്ള അയണ്‍ബോക്സ്‌ ഒരു സെക്കന്റില്‍ 1000J താപം പുറത്തുവിടും.
40. 230V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഒരുപകരണത്തിന്‌ 690 Ω പ്രതിരോധമുണ്ടെങ്കില്‍ ആ ഉപകരണത്തിന്റെ പവര്‍ കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം: പവര്‍ P = V²R = 230x230/690 = 76.7 W
41. 230V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന 1kW ഹീറ്ററിനാണോ 100W ടങ്സ്റണ്‍ ബള്‍ബിനാണോ കൂടുതല്‍ പ്രതിരോധം? എന്തുകൊണ്ട്‌?
ഉത്തരം: P = V²/R OR R= V²/P
അതുകൊണ്ട്‌ ഹീറ്ററിന്റെ പ്രതിരോധം = 230x230/1000 = 52.9 Ω
ബള്‍ബിന്റെ പ്രതിരോധം = 230x230/100 = 529 Ω
42. ഒരു ഹീറ്ററിലെ കോയില്‍ രണ്ടു തുല്യഭാഗങ്ങളായി മുറിച്ചതിനുശേഷം ഒരു ഭാഗം വീണ്ടും ഇതേ ഹീറ്ററില്‍ തന്നെ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
a. കോയിലിന്റെ പ്രതിരോധത്തിന്‌എന്തു സംഭവിക്കുന്നു?
b. ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപോര്‍ജ്ജത്തിന്‌ എന്തു മാറ്റമുണ്ടാകും?
ഉത്തരം:
a. പ്രതിരോധം പകുതിയാകുന്നു.
കാരണം: ഒരു ചാലകത്തിന്റെ പ്രതിരോധം നീളത്തിന്‌ നേര്‍ അനുപാതത്തിലാണ്‌
b. താപം H=V²/R, താപം പ്രതിരോധത്തിന്‌ വിപരീതാനുപാതത്തിലായതിനാല്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപോർജ്ജം ഇരട്ടിയാകും.
43. വോള്‍ട്ട്മീറ്റര്‍, അമ്മീറ്റര്‍, ഗാല്‍വനോമീറ്റര്‍ എന്നിവയില്‍ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിക്കേണ്ട ഉപകരണമേത്‌?
ഉത്തരം: വോള്‍ട്ട്മീറ്റര്‍
44. ഒരു 9V ബാറ്ററിയുമായി 0.2Ω, 0.3 Ω, 0.4 Ω, 0.5 Ω, 12 Ω എന്നീ റെസിസ്റ്ററുകള്‍ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചാല്‍ 12Ω പ്രതിരോധകത്തിലൂടെ പ്രവഹിക്കുന്ന കറന്റ്‌ എത്രയായിരിക്കും.
ഉത്തരം: പ്രതിരോധകങ്ങളെല്ലാം സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാല്‍ എല്ലാ പ്രതിരോധക ങ്ങളിലും 9V ലഭിക്കും. അതിനാല്‍12Ω പ്രതിരോധകത്തിലെ കറന്റ്‌ I= V/R = 9/12 = 2/3 A
45. 220V സപ്ലൈയില്‍ 5A വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്നതിന്‌ 176Ω പ്രതിരോധമുള്ള എത്ര പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കണം.
ഉത്തരം: ഇവിടെ ആവശ്യമായ സഫലപ്രതിരോധം R = V/I = 220/5 = 44 Ω
നാല്‌ 176 Ω പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിച്ചാല്‍ 44 Ω സഫലപ്രതിരോധം ലഭിക്കും.
46. ഒരു ഇലക്ടിക്‌ അയണില്‍ 230V,750W എന്ന്‌ രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
a. എന്താണ്‌ ഇതില്‍ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്‌?
b. 230V ല്‍ ഈ ഉപകരണം 5 മിനിറ്റ് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചാല്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപമെത്ര?
ഉത്തരം:
a. 750 W എന്നത്‌ ഉപകരണത്തിന്റെ പവറാണ്‌.(ഈ ഉപകരണം ഒരുസെക്കന്റില്‍ 750 ജൂള്‍ വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം ഉപയോഗിക്കും.) ഈ പവര്‍ ലഭ്യമാകാന്‍ ഉപകരണത്തിന്‌ ലഭിക്കേണ്ട വോള്‍ട്ടത 230V ആണ്‌.
b. 5 മിനിറ്റില്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം = പവര്‍ X സമയം =750x5x60 = 225000 ജൂള്‍.
47. ഒരു വീട്ടിലുള്ള വൈദ്യുതോപകരണങ്ങള്‍ താഴെ പറയുന്നവയാണ്‌.
ഒരു അയണ്‍ബോക്സ്‌ (1000W), ഒരു മിക്സി (750W), ഒരു ഹീറ്റര്‍ (2000W), 60W ബള്‍ബ്‌ അഞ്ചെണ്ണം. എല്ലാം 230V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയാണെങ്കില്‍ ഈ വീട്ടില്‍ ഉപയോഗിക്കേണ്ട ഫ്യൂസ് വയറിന്റെ ആമ്പിയറേജ്‌ കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരം: ആകെ പവര്‍ =1000+750+2000+4x100= 4050W
ഫ്യൂസ് വയറിന്റെ ആമ്പിയറേജ്‌ = വാട്ടേജ്‌'വോള്‍ട്ടേജ്‌ = 4050/230 = 17.6 A =18 A
48. ഒരു വീട്ടില്‍ 40W ന്റെ ഒരു ഫ്ലൂറസന്റ്‌ ലാമ്പും 40W ന്റെ ഇന്‍കാന്റസന്റ്‌ ലാമ്പും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്‌. ഏത്‌ ലാമ്പായിരിക്കും കൂടുതല്‍ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌?
ഉത്തരം: പവര്‍ തുല്യമായതിനാല്‍ രണ്ടും ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതി തുല്യമായിരിക്കും.
49. ചിത്രത്തിലേതുപോലെ ഒരു സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ 20 ഓം പ്രതിരോധമുള്ള AB എന്നൊരു
കമ്പി ഉള്‍പ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
a. ഈ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതപ്രവാഹ തീവ്രത കണക്കാക്കുക.b. ഈ കമ്പി പകുതിയാക്കിമടക്കിയതിനുശേഷം സര്‍ക്യൂട്ടില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയാല്‍ പ്രവാഹതീവ്രത എത്രയായിരിക്കും?
c. ഇപ്പോള്‍ ഇതില്‍ ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം എത്രയായിരിക്കും?
d. ഇപ്പോള്‍ ഈ കമ്പിയുടെ പവറെത്ര?
ഉത്തരം:
a. R= 20 Ω V = 10V I=V/R = 10/20= 0.5A
b. പ്രതിരോധകത്തിന്റെ നീളം പകുതിയാകുകയും വണ്ണം ഇരട്ടിയാകുകയും ചെയ്യുന്നതിനാല്‍ പ്രതിരോധം നാലിലൊന്നാകും. അതായത്‌ പുതിയ പ്രതിരോധം R¹ = 20/4 = 5 Ωഅതുകൊണ്ട്‌ I¹= V/R¹ = 10/5 - 2Ac. H = VIt = 10x2x1 = 20J.
d. ഒരു സെക്കന്റില്‍ ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുന്ന/ഉപയോഗിക്കുന്ന ഊര്‍ജമാണ്‌ പവര്‍. അതിനാല്‍ ഈ കമ്പിയുടെ ഇപ്പോഴത്തെ പവര്‍ 20W ആണ്‌.
50. വൈദ്യുതിയുടെ പ്രകാശഫലം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോണിക്‌ ഉപകരണമാണ്‌...........
ഉത്തരം: LED ലാമ്പ്‌.
51. താഴെ തന്നിട്ടുള്ളവയില്‍ വൈദ്യുതപവറിനെ സൂചിപ്പിക്കാത്തതേത്‌?
a. I²Rt. b. V²/R c. I²R. d. VI
ഉത്തരം: a. I²Rt.
52. ഫ്യൂസ് വയറിനെ സംബന്ധിച്ച്‌ ശരിയായ പ്രസ്താവനയേത്‌?
a. ഉയര്‍ന്ന ദ്രവണാങ്കം.
b. താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കം.
c. ഉയര്‍ന്ന പ്രതിരോധം.
ഉത്തരം: താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കം.
53. ഒരുവൈദ്യുതോപകരണത്തില്‍ 800W,200V എന്ന്‌ രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
a. ഈ ഉപകരണം 100V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴുള്ള പവറെത്ര?
b. 50V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴുള്ള പവര്‍ കണക്കാക്കുക.
c. ഇതില്‍ 500V പ്രയോഗിച്ചാല്‍ എന്തുസംഭവിക്കുന്നു?
ഉത്തരം:
a. ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രതിരോധം, R = V²/P = 200x200/800 = 50Ω
100V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴത്തെ പവര്‍, P = V²R= 100x100/50 = 200W.b. 50V ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴത്തെ പവര്‍, P = V²R = 50x50/50 = 50Wc. ഇതില്‍ 500V പ്രയോഗിക്കുമ്പോഴുള്ള വൈദ്യുതപ്രവാഹം, I = V/R = 500/50= 10A.
ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ ആമ്പിയറേജ്‌ = വാട്ടേജ്‌/ വോള്‍ട്ടേജ്‌ =P/V= 800/200 = 4A ആണ്‌.
500V പ്രയോഗിക്കുമ്പോള്‍ ഉപകരണകരണത്തിന്റെ ശേഷിയേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ വൈദ്യുതി (10A) പ്രവഹിക്കുകയും അതിന്‌ നാശനം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യും.
54. 92Ω പ്രതിരോധമുള്ള ഒരു ഹീറ്റിങ്ങ്‌ കോയിലില്‍ 230V നല്‍കിയിരിക്കുന്നു.
a. ഈ സര്‍ക്യൂട്ടിലെ കറന്റ്‌ കണക്കാക്കുക.
b. ഈ ഉപകരണം 14 മിനിറ്റ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോള്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപമെത്ര?
c. ഈ കോയില്‍ രണ്ടായിമടക്കിയതിനുശേഷം ഇതേവോള്‍ട്ടത പ്രയോഗിച്ചാല്‍ ഇതേ സമയംകൊണ്ട്‌ എത്രതാപം ഉല്‍പാദിപ്പിക്കും?
ഉത്തരം:
a. I = V/R = 230/92 = 2.5A.
b. H =VIt = 230x2.5x14x60 =483000 ജൂള്‍.
c. കോയില്‍ രണ്ടായി മടക്കുമ്പോള്‍ നീളം പകുതിയാകുകയും വണ്ണം ഇരട്ടിയാകുകയും ചെയ്യുന്നതിനാല്‍ പ്രതിരോധം നാലിലൊന്നായികുറയും. അതുകൊണ്ട്‌ പുതിയ പ്രതിരോധം R¹= ¼ x92=23 ഓം.
അതിനാല്‍, ഇപ്പോള്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം = V²xt/R¹= 230x230x14x60/23 = 1932000J
55. മൂന്ന്‌ പ്രതിരോധകങ്ങള്‍ ഏതു രീതിയില്‍ ബന്ധപ്പിച്ചാല്‍ (i). 9 Ω and (ii). 4 Ω എന്നിവ ലഭ്യമാക്കാം എന്ന്‌ ചിത്രീകരിക്കുക.
ഉത്തരം:
Physics Textbook (pdf) - Click here
PSC Solved Question Papers ---> Click here
PSC TODAY's EXAM RESULTS ---> Click here
PSC EXAM PROGRAMME -> Click here
CURRENT AFFAIRS QUESTIONS -> Click here
PSC Degree Level Questions & Answers - Click here
PSC 10th, +2 Level Questions & Answers - Click here
PSC SHORTLISTS -> Click here
PSC RANK LISTS -> Click here
.webp&description=SCERT KERALA STD X PHYSICS QUESTIONS & ANSWERS - Malayalam Medium (Chapter 01) വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ){kind=link}
0 Comments