மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் மின் ஆற்றல் – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்
1. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்சுற்றில் உள்ள மின் ஆற்றலைக் கண்டறியவும் (1 µF = 10 -6 F)
அறியப்பட்டது :
தேக்கி 1 (சி1) = 3 µF 
மின்தேக்கி 2 (C 2 ) = 1 µF
மின்தேக்கி 3 (C 3 ) = 2 µF
மின்தேக்கி 4 (C 4 ) = 6 µF
மின்தேக்கி 5 (C 5 ) = 4 µF
மின்னழுத்தம் (V) = 5 வோல்ட்
தேவை : மின்சுற்றுகளில் மின் ஆற்றல்
தீர்வு:
அதற்கு இணையான மின்தேக்கி:
மின்தேக்கி 2 மற்றும் மின்தேக்கி 3 ஆகியவை பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன . அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 µF
மின்தேக்கி 1, மின்தேக்கி A மற்றும் மின்தேக்கி 4 ஆகியவை தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன . அவற்றின் சமான மின்தேக்கி:
1/C B = 1/C 1 + 1/C A + 1/C 4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
C B = 6/5 µF
மின்தேக்கி B மற்றும் மின்தேக்கி 5 ஆகியவை பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
C = C B + C 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 µF
C = 5.2 x 10 -6 ஃபாரட்
மின்சுற்றில் உள்ள மின் ஆற்றல்:
E = ½ CV 2 = ½ (5.2 x 10 -6 )(5 2 ) = (2.6 x 10 -6 )(25)
E = 65 x 10 -6 ஜூல்
2. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்தேக்கிச் சுற்றுகளில் உள்ள மின் ஆற்றலைக் கண்டறியவும் (1 µF = 10⁻⁶ F)
அறியப்பட்டது :
மின்தேக்கி 1 (C1) = 4 µF 
மின்தேக்கி 2 (C 2 ) = 6 µF
மின்தேக்கி 3 (C 3 ) = 12 µF
மின்தேக்கி 4 (C 4 ) = 2 µF
மின்தேக்கி 5 (C 5 ) = 2 µF
மின்னழுத்தம் (V) = 40 வோல்ட்
தேவை : மின்சுற்றுகளில் மின் ஆற்றல்
தீர்வு:
அதற்கு இணையான மின்தேக்கி:
மின்தேக்கி 1, மின்தேக்கி 2 மற்றும் மின்தேக்கி 3 ஆகியவை தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றின் சமான மின்தேக்கி:
1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
CA = 12/6 = 2 µF
மின்தேக்கி 4 மற்றும் மின்தேக்கி 5 தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
C B = 2/2 = 1 µF
மின்தேக்கி A மற்றும் மின்தேக்கி B ஆகியவை பக்க இணைப்பில் உள்ளன. அவற்றின் சமான மின்தேக்கி:
C = C A + C B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3 x 10 -6 ஃபாரட்
மின்சுற்றுகளில் உள்ள மின் ஆற்றல்:
E = ½ CV 2 = ½ (3 x 10 -6 )(40 2 ) = (1.5 x 10 -6 )(1600)
E = 2400 x 10 -6 = 2.4 x 10 -3 ஜூல்
3. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்சுற்றில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலைக் கண்டறியவும்.
அறியப்பட்டது :
மின்தேக்கி 1 (C1) = 4 F 
மின்தேக்கி 2 (C 2 ) = 4 F
மின்தேக்கி 3 (C 3 ) = 4 F
மின்தேக்கி 4 (C 4 ) = 4 F
மின்தேக்கி 5 (C 5 ) = 2 F
மின்னழுத்தம் (V) = 12 வோல்ட்
தேவை : மின்சுற்றுகளில் மின் ஆற்றல்
தீர்வு:
அதற்கு இணையான மின்தேக்கி:
மின்தேக்கி 1, மின்தேக்கி 2 மற்றும் மின்தேக்கி 3 ஆகியவை பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றின் சமான மின்தேக்கி:
சி ஏ = சி 1 + சி 2 + சி 3 = 4 + 4 + 4 = 12 எஃப்
மின்தேக்கி 4 மற்றும் மின்தேக்கி 5 ஆகியவை பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமமான மின்தேக்கி:
சி பி = சி 4 + சி 5 = 4 + 2 = 6 எஃப்
மின்தேக்கி A மற்றும் மின்தேக்கி B ஆகியவை தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதற்குச் சமான மின்தேக்கி:
1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 ஃபாரட்
மின்சுற்றுகளில் உள்ள மின் ஆற்றல்:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
E = 288 ஜூல்
1. கேள்வி: ஒரு மின்தேக்கியில் ஆற்றல் எவ்வாறு சேமிக்கப்படுகிறது?
விடை: ஒரு மின்தேக்கியில் உள்ள ஆற்றலானது, அதன் தகடுகளுக்கு இடையேயான மின்புலத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது. ஒரு மின்தேக்கியின் குறுக்கே மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது, ஒரு தகட்டில் நேர்மின் மின்னூட்டங்களும், அதற்கு எதிர்ப்பக்கத் தகட்டில் எதிர்மின் மின்னூட்டங்களும் குவிந்து, ஒரு மின்புலத்தை உருவாக்குகின்றன.
2. கேள்வி: ஒரு மின்தேக்கியில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் என்ன?
விடை: ஒரு மின்தேக்கியில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் (U) ஆனது μ=12μ² / என்ற சமன்பாட்டால் கொடுக்கப்படுகிறது , இதில் C என்பது மின்தேக்குத்திறன் மற்றும் V என்பது மின்தேக்கியின் குறுக்கேயுள்ள மின்னழுத்தம் ஆகும்.
3. கேள்வி: ஒரு மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் இருமடங்காகும்போது, அதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலுக்கு என்ன ஆகிறது?
விடை: ஆற்றலானது மின்னழுத்தத்தின் (V^2) வர்க்கத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் இருப்பதால், மின்னழுத்தம் இருமடங்காகும்போது, ஆற்றலானது நான்கு மடங்கு அதிகரிக்கிறது.
4. கேள்வி: மின்னூட்டம் பெற்ற ஒரு மின்தேக்கி, அதன் மின்னழுத்த மூலத்திலிருந்து துண்டிக்கப்பட்டிருந்தாலும் ஏன் ஆபத்தானதாக இருக்கக்கூடும்?
பதில்: மின்னூட்டம் பெற்ற ஒரு மின்தேக்கி, அதன் மின்னழுத்த மூலத்திலிருந்து துண்டிக்கப்பட்டிருந்தாலும், தான் சேமித்த ஆற்றலைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும். ஒரு கடத்தி (அல்லது ஒரு நபர்) அதன் முனைகளுடன் தொடர்பு கொண்டால், சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் வேகமாக வெளியிடப்பட்டு, தீங்கு அல்லது சேதத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
5. கேள்வி: மின்னழுத்தத்தை மாறாமல் வைத்துக்கொண்டு, மின்தேக்குத்திறனைப் பாதியாகக் குறைத்தால், ஒரு மின்தேக்கியில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் எவ்வாறு மாறும்?
விடை: மின்தேக்கம் பாதியாகக் குறைக்கப்பட்டு, மின்னழுத்தம் மாறாமல் இருந்தால், சேமிக்கப்படும் ஆற்றலும் பாதியாகக் குறையும். ஏனெனில், ஆற்றலானது மின்தேக்கத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது.
6. கேள்வி: ஒரு மின்தேக்கியில் மின்காப்புப் பொருள் என்ன பங்கை வகிக்கிறது?
விடை: மின்காப்புப் பொருளானது, தகடுகளுக்கு இடையேயான பயனுள்ள மின்புலத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் மின்தேக்கியின் மின்தேக்குத்திறனை அதிகரிக்கிறது, மேலும் தகடுகளுக்கு இடையில் மின்னூட்டக் கடத்தலையும் தடுக்கிறது.
7. கேள்வி: ஒரு தொடர் மின்தேக்கிச் சுற்றில், மொத்த மின்தேக்கத்திறனுக்கும் தனித்தனி மின்தேக்கத்திறன்களுக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன?
விடை: ஒரு தொடர் இணைப்பில், மொத்த மின்தேக்கத்தின் நேர்மாறு (1/C_total) என்பது தனித்தனி மின்தேக்கங்களின் நேர்மாறுகளின் கூட்டுத்தொகையாகும். இதன் பொருள், ஒரு தொடர் அமைப்பில் உள்ள மொத்த மின்தேக்கம், அத்தொடரில் உள்ள மிகச்சிறிய மின்தேக்கத்தை விட எப்போதும் குறைவாகவே இருக்கும்.
8. கேள்வி: இணையாக இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளுக்கான மொத்த மின்தேக்குத்திறன் எவ்வாறு கணக்கிடப்படுகிறது?
விடை: இணையாக இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளில், மொத்த மின்தேக்குத்திறன் என்பது அவற்றின் தனித்தனி மின்தேக்குத்திறன்களின் கூட்டுத்தொகையாகும்.
9. கேள்வி: ஒரு மின்தேக்கி ஏன் நேர் மின்னோட்டத்தைத் (DC) தடுத்து, மாறு மின்னோட்டத்தை (AC) மட்டும் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது?
விடை: ஒரு மின்தேக்கி நேர் மின்னோட்டத்தைத் (DC) தடுக்கிறது, ஏனெனில் அது முழுமையாக மின்னேற்றம் அடைந்தவுடன், மேலும் மின்னோட்டம் பாய முடியாது. இருப்பினும், மாறு மின்னோட்டத்தில் (AC), மின்னழுத்தம் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருப்பதால், மின்தேக்கி மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் அடைகிறது, இது ஒரு பயனுள்ள மின்னோட்டம் பாய அனுமதிக்கிறது.
10. கேள்வி: ஒரு மின்தேக்கியை மின்கலத்துடன் இணைத்து, அது முழுமையாக மின்னேற்றம் அடைவதற்கு முன்பே துண்டித்தால், அதன் மின்னழுத்தத்திற்கு என்னவாகும்?
பதில்: மின்தேக்கியானது, மின் இணைப்பைத் துண்டித்த நேரத்தில் இருந்த மின்னழுத்தத்தையே தக்க வைத்துக் கொள்ளும். மீண்டும் ஒரு மின் மூலத்துடன் இணைக்கப்படும் வரை அது மேலும் மின்னேற்றம் அடையாது.
