காந்தவியல் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவுகள் (12ஆம் வகுப்பு இயற்பியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்திற்கான, பாடநூலில் இல்லாத 15 கூடுதல் வினாக்கள் — ஒவ்வொன்றிலும் சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
ஒரு இடத்தில் உள்ள காந்தத் துருவத்தளத்திற்கும் (magnetic meridian) புவியியல் துருவத்தளத்திற்கும் (geographical meridian) இடையே உள்ள கோணம் எவ்வாறு அழைக்கப்படுகிறது?
- A. காந்தச் சரிவு (Dip)
- B. காந்த ஒதுக்கம் (Declination)சரி
- C. காந்தச் சரிவுக் கோணம் (Inclination)
- D. கிடைத்தளக் கூறு (Horizontal component)
விளக்கம். புவியின் எந்தவொரு இடத்திலும், காந்த அச்சின் வழியே செல்லும் செங்குத்துத் தளத்திற்கும் புவியியல் அச்சின் வழியே செல்லும் செங்குத்துத் தளத்திற்கும் இடையே உள்ள கோணம் காந்த ஒதுக்கம் என வரையறுக்கப்படுகிறது.
Q2
\(p_m\) காந்த இருமுனைத் திருப்புத்திறன் கொண்ட சட்டகாந்தம் ஒன்று அதன் அச்சின் வழியே இரு சம துண்டுகளாக வெட்டப்படுகிறது. ஒவ்வொரு துண்டின் புதிய காந்தத் திருப்புத்திறன் என்ன?
- A. \(p_m\)
- B. \(2p_m\)
- C. \(p_m / 2\)சரி
- D. \(p_m / 4\)
விளக்கம். காந்தத்தை அதன் நீளத்தின் வழியே வெட்டும்போது, முனைவலிமை பாதியாகிறது; ஆனால் காந்த நீளம் மாறுவதில்லை. எனவே ஒவ்வொரு துண்டின் காந்தத் திருப்புத்திறனும் முதல் மதிப்பில் பாதியாகும்.
Q3
காந்தவியலின் கூலூம் எதிர்த்தகவு இருமடி விதியின்படி, இரு காந்த முனைகளுக்கு இடையேயான தொலைவு இரு மடங்காக்கப்பட்டால், அவற்றுக்கிடையேயான விசை என்னவாகும்?
- A. இரு மடங்காகும்
- B. பாதியாகும்
- C. நான்கு மடங்காக அதிகரிக்கும்
- D. நான்கில் ஒரு பங்காகக் குறையும்சரி
விளக்கம். காந்த முனைகளுக்கு இடையேயான கவர்ச்சி அல்லது விலக்கு விசையானது அவற்றுக்கு இடையேயான தொலைவின் இருமடிக்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும். எனவே தொலைவை இரு மடங்காக்கினால் விசை நான்கில் ஒரு பங்காகக் குறையும்.
Q4
சீரான காந்தப்புலத்தில் காந்த இருமுனை எந்த அமைப்பில் இருக்கும்போது பெரும நிலையாற்றலைப் பெற்றிருக்கும்?
- A. புலத்திற்கு இணையாக
- B. புலத்திற்குச் செங்குத்தாக
- C. புலத்திற்கு எதிரிணையாகசரி
- D. புலத்திற்கு 45 டிகிரி கோணத்தில்
விளக்கம். நிலையாற்றல் \(-p_m B \cos(\theta)\). கோணம் 180 டிகிரியாக இருக்கும்போது, அதாவது இருமுனை திருப்புத்திறன் புலத்திற்கு எதிரிணையாக இருக்கும்போது, இது பெரும மதிப்பைப் பெறும்.
Q5
சீரற்ற காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும் டயா காந்தப் பொருட்களுக்குப் பின்வருவனவற்றுள் எது உண்மை?
- A. அவை வலிமை குறைந்த புலப்பகுதியிலிருந்து வலிமை மிகுந்த புலப்பகுதிக்கு நகரும்
- B. அவை நேர்க்குறி காந்த ஏற்புத்திறன் கொண்டவை
- C. அவை வலிமை மிகுந்த புலப்பகுதியிலிருந்து வலிமை குறைந்த புலப்பகுதிக்கு நகரும்சரி
- D. அவற்றின் அணுக்கள் நிகர காந்தத் திருப்புத்திறன் கொண்டவை
விளக்கம். டயா காந்தப் பொருட்களின் அணுக்களுக்கு நிலையான காந்தத் திருப்புத்திறன் இல்லை; அவை காந்தப்புலத்தால் வலுவின்றி விலக்கப்படுகின்றன. எனவே அவை புல வலிமை குறைந்த பகுதியை நோக்கி நகர்கின்றன.
Q6
கியூரி விதியின்படி, பாரா காந்தப் பொருளின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அதன் காந்த ஏற்புத்திறன் எவ்வாறு மாறும்?
- A. நேர்க்கோட்டு முறையில் அதிகரிக்கும்
- B. மாறாமல் இருக்கும்
- C. அடுக்குக்குறி முறையில் அதிகரிக்கும்
- D. குறையும்சரி
விளக்கம். கியூரி விதியின்படி காந்த ஏற்புத்திறன் தனிவெப்பநிலைக்கு எதிர்த்தகவில் இருக்கும். வெப்பநிலை உயரும்போது வெப்ப அதிர்வுகள் இருமுனை திருப்புத்திறன்களின் ஒழுங்கமைவைக் குலைப்பதால் ஏற்புத்திறன் குறைகிறது.
Q7
ஒரு காந்தப் பொருளின் காந்தத் தயக்கச் சுழற்சி வளைகோட்டின் பரப்பு எதனைக் குறிக்கிறது?
- A. மொத்த காந்தப்பாயம்
- B. காந்த உட்புகுதிறன்
- C. ஓரலகு பருமனில் வெப்பமாக இழக்கப்படும் ஆற்றல்சரி
- D. காந்த ஏற்புத்திறன்
விளக்கம். காந்தத் தயக்க வளைகோடு அடைக்கும் பரப்பு, ஒரு முழுமையான காந்தமாக்கல் மற்றும் காந்த நீக்கச் சுழற்சியின்போது ஓரலகு பருமனில் வெப்பமாக இழக்கப்படும் ஆற்றலுக்குச் சமம்.
Q8
மின்னோட்டம் பாயும் நேரான கடத்தியைச் சுற்றி ஏற்படும் காந்தப்புலத்தின் திசையைக் கண்டறியப் பயன்படும் விதி எது?
- A. பிளெமிங் இடக்கை விதி
- B. வலக்கை பெருவிரல் விதிசரி
- C. டேன்ஜென்ட் விதி
- D. நியூட்டனின் மூன்றாம் விதி
விளக்கம். வலக்கையின் பெருவிரல் மின்னோட்டத்தின் திசையைக் காட்டுமாறு கடத்தியைப் பிடிக்கும்போது, கடத்தியைச் சுற்றியுள்ள மற்ற விரல்கள் வட்ட வடிவக் காந்தப்புலக் கோடுகளின் திசையைக் காட்டுகின்றன.
Q9
\(I\) மின்னோட்டம் பாயும், \(N\) சுற்றுகளும் \(R\) ஆரமும் கொண்ட வட்டக் கம்பிச்சுருளின் மையத்தில் காந்தப்புலத்தின் எண்மதிப்பு யாது?
- A. \(\mu_0 NI / 2R\)சரி
- B. \(\mu_0 NI / R\)
- C. \(\mu_0 I / 2\pi R\)
- D. \(2\pi \mu_0 NI / R\)
விளக்கம். வட்ட மின்னோட்டச் சுற்றின் மையத்தில் காந்தப்புலத்திற்கான சமன்பாடு பயட்-சாவர்ட் விதியிலிருந்து பெறப்படுகிறது; அது சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் மின்னோட்டத்திற்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும்: \(B = \mu_0 NI / 2R\).
Q10
எந்த நிலையில் டேன்ஜென்ட் கால்வனோமீட்டரின் காந்த ஊசி பெரும உணர்திறனைக் காட்டும்?
- A. விலகல் 0 டிகிரியாக இருக்கும்போது
- B. விலகல் 90 டிகிரியாக இருக்கும்போது
- C. விலகல் 45 டிகிரியாக இருக்கும்போதுசரி
- D. மின்னோட்டம் சுழியாக இருக்கும்போது
விளக்கம். ஓரலகு மின்னோட்டத்திற்கான விலகல் மாற்றமே டேன்ஜென்ட் கால்வனோமீட்டரின் உணர்திறன் ஆகும். விலகுகோணம் சரியாக 45 டிகிரியாக இருக்கும்போது இந்த உணர்திறன் பெரும மதிப்பை அடைகிறது.
Q11
அணுவின் முதல் சுற்றுப்பாதையில் சுற்றும் எலக்ட்ரானின் காந்த இருமுனை திருப்புத்திறன் எவ்வாறு அழைக்கப்படுகிறது?
- A. லாரன்ஸ் அலகு
- B. போர் மேக்னட்டான்சரி
- C. கியூரி மாறிலி
- D. உட்புகுதிறன் மாறிலி
விளக்கம். சுற்றும் எலக்ட்ரானின் காந்தத் திருப்புத்திறனின் சிறும மதிப்பு போர் மேக்னட்டான் ஆகும். அணு அளவிலான காந்தத் திருப்புத்திறன்களை அளக்க இது அடிப்படை அலகாகப் பயன்படுகிறது.
Q12
ஓரலகு நீளத்திற்கு \(n\) சுற்றுகள் கொண்ட நீண்ட வரிச்சுருளின் வழியே \(I\) மின்னோட்டம் பாய்கிறது. அதன் உட்பகுதியின் ஆழத்தில் காந்தப்புலம் யாது?
- A. \(\mu_0 nI / 2\)
- B. \(\mu_0 nI\)சரி
- C. சுழி
- D. \(\mu_0 I / 2\pi n\)
விளக்கம். ஆம்பியரின் சுற்று விதியின்படி நீண்ட வரிச்சுருளினுள் காந்தப்புலம் சீரானது; அது வெற்றிடத்தின் உட்புகுதிறன், ஓரலகு நீளத்திற்கான சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் மின்னோட்டத்தை மட்டுமே சார்ந்தது: \(B = \mu_0 nI\).
Q13
காந்தப்புலம் \(B\) க்கு இணையாக \(v\) திசைவேகத்தில் இயங்கும் \(q\) மின்துகளின் மீது செயல்படும் விசை என்ன?
- A. \(qvB\)
- B. \(qvB/2\)
- C. சுழிசரி
- D. \(q/vB\)
விளக்கம். காந்த லாரன்ஸ் விசை \(qvB \sin(\theta)\) ஆகும். திசைவேகம் காந்தப்புலத்திற்கு இணையாக இருப்பதால் கோணம் சுழி; எனவே சைன் மதிப்பும் அதனால் விளையும் விசையும் சுழியாகும்.
Q14
இரு நீண்ட நேரான இணைக் கடத்திகளின் வழியே ஒரே திசையில் மாறாத மின்னோட்டங்கள் பாயும்போது என்ன நிகழும்?
- A. அவை ஒன்றையொன்று விலக்கும்
- B. அவை கடிகாரத் திசையில் சுழலும்
- C. அவை ஒன்றையொன்று கவரும்சரி
- D. அவற்றுக்கிடையே விசை எதுவும் செயல்படாது
விளக்கம். ஒரே திசையில் பாயும் இணை மின்னோட்டங்கள் உருவாக்கும் காந்தப்புலங்களால் கடத்திகளுக்கு இடையே கவர்ச்சி விசை ஏற்படுகிறது; எதிர்த் திசையில் பாயும் மின்னோட்டங்கள் விலக்கு விசையை ஏற்படுத்தும்.
Q15
இயங்குசுருள் கால்வனாமீட்டரின் மின்னோட்ட உணர்திறனை மாற்றாமல் அதன் மின்னழுத்த உணர்திறனை எவ்வாறு அதிகரிக்கலாம்?
- A. சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பதன் மூலம்
- B. காந்தப்புலத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம்
- C. சுருளின் மின்தடையைக் குறைப்பதன் மூலம்சரி
- D. சுருளின் பரப்பை அதிகரிப்பதன் மூலம்
விளக்கம். மின்னழுத்த உணர்திறன் என்பது மின்னோட்ட உணர்திறனுக்கும் சுருளின் மின்தடைக்கும் உள்ள விகிதம். மின்னோட்ட உணர்திறனை மாறாமல் வைத்து மின்தடையைக் குறைத்தால் மின்னழுத்த உணர்திறன் அதிகரிக்கும்.
