SCERT AP 10th Class Physics Study Material Pdf 10th Lesson విద్యుదయస్కాంతత్వం Textbook Questions and Answers.
AP State Syllabus 10th Class Physical Science 10th Lesson Questions and Answers విద్యుదయస్కాంతత్వం
10th Class Physical Science 10th Lesson విద్యుదయస్కాంతత్వం Textbook Questions and Answers
అభ్యసనాన్ని మెరుగుపరుచుకోండి
ప్రశ్న 1.
అయస్కాంత బలరేఖలు సంవృతాలా? వివరించండి.
(లేదా)
అయస్కాంత బలరేఖలు ఎందుకు సంవృతాలో వివరించుము.
జవాబు:
అయస్కాంత బలరేఖలు కచ్చితంగా సంవృతరేఖలే. ఎందుకనగా ఇవి ప్రక్కపటంలో చూపిన విధంగా అయస్కాంతమునకు బాహ్యంగా ఉత్తర ధ్రువాన్ని వదలి, దక్షిణ ధ్రువానికి చేరుతాయి. అంతరంగా ఇవి దక్షిణ ధ్రువం నుండి ఉత్తర ధ్రువానికి ప్రయాణిస్తాయి.
ప్రశ్న 2.
పటంలో చూపిన విధంగా అయస్కాంత రేఖలుంటే, తీగచుట్ట గుండా ఏ దిశలో విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది?
(లేదా)
ఇవ్వబడిన పటంలో గల అయస్కాంత రేఖలు, ఏ దిశలో తీగ గుండా విద్యుత్ ప్రవాహంను సూచించును?
జవాబు:
ఈ కాగితం తలానికి లంబంగా బయటకు వస్తున్నట్లుగా తీగలో విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది. ఈ పేజీ గుండా నిటారుగా పై వైపునకు విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్నదని ఊహించిన, అయస్కాంత బలరేఖలు ఇచ్చిన పటంలో చూపిన విధముగా అపసవ్యదిశలో ఏర్పడతాయి.
ప్రశ్న 3.
పటంలో చూపినట్లు ఒక దండాయస్కాంతం ఉత్తర ధృవంతో తీగ చుట్టవైపుగా కదులుతుంది. తీగచుట్ట గుండా పోయే అయస్కాంత అభివాహం ఏమవుతుంది?
(లేదా)
పటంను గమనించగా దండయస్కాంతపు ఉత్తరధృవం తీగచుట్ట వైపు కలదు. తీగచుట్ట గుండా పోవు అయస్కాంత అభివాహ ఫలితం ఏమిటి?
జవాబు:
ఒక దండాయస్కాంతం ఉత్తర ధృవంతో చుట్టవైపుగా కదులుతున్నా, దాని గుండా పోయే అయస్కాంత అభివాహం విలువ గరిష్ఠము అగును.
Φ = BA cos θ (θ = 0° కావున cos θ = 1)
Φ = BA (గరిష్ఠము)
ప్రశ్న 4.
పటంలో తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ చూపబడింది. మనం చూస్తున్న తలంవైపు ఏ ధృవం ఏర్పడుతుంది?
జవాబు:
- పటంలో చూపబడిన తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ అపసవ్య దిశలో కలదు.
- మనకు ఎదురుగా ఉన్న తీగచుట్టలో విద్యుత్ అపసవ్యదిశలో ప్రవహిస్తే అది ఏర్పరచే అయస్కాంత క్షేత్ర దిశ మన వైపు దిశలో ఉంటుంది.
- అనగా మన వైపు ఉత్తర ధృవం ఏర్పడును.
ప్రశ్న 5.
దండాయస్కాంతాన్ని టి.వి. తెరకు దగ్గరగా తెచ్చినపుడు చిత్రం ఆకారం ఎందుకు మారుతుంది? వివరించండి.
(లేదా)
నీవు ప్రసారంలో ఉన్న టి.వి. దగ్గరకు ఒక దండాయస్కాంతాన్ని తెచ్చినప్పుడు ఏమి గమనించావో వివరించుము.
జవాబు:
దండాయస్కాంతాన్ని CRT – TV దగ్గరకు తీసుకువచ్చిన, ఎలక్ట్రాన్ల కదలికపై దండాయస్కాంత ప్రభావం వలన తెరమీది చిత్రము విరూపితమగును. (ఆకారం మారుతుంది)
ప్రశ్న 6.
విద్యుత్ మోటర్ పనిచేసే విధానాన్ని పట సహాయంతో వివరించండి. లేదా విద్యుచ్ఛక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చు పరికరమేది? దాని పనితీరును పటం ద్వారా క్లుప్తంగా వివరించుము.
జవాబు:
విద్యుచ్ఛక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చే సాధనం విద్యుత్ మోటర్.
పనిచేసే విధానం :
- పటంలో చూపిన విధంగా ఒక దీర్ఘచతురస్రాకార ABCD తీగచుట్టను సమ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచామనుకొనుము.
- ఇప్పుడు విద్యుత్ వలయాన్ని స్విచ్ ఆన్ చేసి దీర్ఘచతురస్రాకారపు తీగచుట్టలో విద్యుత్ . ప్రవహించునట్లు చేయుము.
- తీగచుట్ట యొక్క AB, CD భుజాలు అయస్కాంత క్షేత్రంతో 90° కోణం చేస్తాయి.
- AB వద్ద అయస్కాంత బలం పేజీకి లోపలివైపుగా, CD వద్ద అయస్కాంత బలం పేజి నుండి బయటకు పనిచేస్తుంది.
- BC, DA లు అయస్కాంత క్షేత్రంతో చేసే కోణం మారుతూ ఉంటుంది.
- BC వద్ద అయస్కాంత బలం పై వైపుకు, DA వద్ద కిందివైపుకు పనిచేస్తుంది.
- AB, CD ల వద్ద పనిచేసే బలాల వల్ల తీగచుట్ట భ్రమణంలోకి వస్తుంది.
- కానీ తీగచుట్ట సగం భ్రమణం చెందాక AB, CD ల వద్ద పనిచేసే అయస్కాంత బలాలు వ్యతిరేక దిశలోకి మారడం వల్ల తీగచుట్ట తిరిగి వెనుకకు భ్రమణం చేస్తుంది.
- కనుక ప్రతి అర్ధ భ్రమణం తర్వాత తీగచుట్టలో ప్రవహించే విద్యుత్, దిశ వ్యతిరేక దిశలోకి మార్చితే తీగచుట్ట నిరంతరంగా ఒకే దిశలో భ్రమణం చేస్తుంది.
- దీని కొరకు పటంలో చూపినట్లు తీగచుట్ట రెండు కొనలకు C1C2 స్లిప్ రింగు ఏర్పాటు చేసి అవి B1B2 బ్రష్ లకు తాకే విధంగా అమర్చాలి.
- అప్పుడు తీగచుట్ట అయస్కాంత క్షేత్రంలో నిరంతరంగా ఒకే దిశలో భ్రమణం చేస్తూ విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మారుస్తుంది.
- ఈ పరికరమే విద్యుత్ మోటార్.
ప్రశ్న 7.
సమ అయస్కాంత క్షేత్రంలో అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణ విలువ 2T. క్షేత్రానికి లంబంగా ఉన్న 1.5 మీ². వైశాల్యం గుండా ప్రయాణించే అభివాహం ఎంత?
జవాబు:
అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణ విలువ = B = 2T
ఉపరితల వైశాల్యం = A = 1.5 మీ²
అయస్కాంత అభివాహ సాంద్రత (B) = \(\frac{\phi}{A}\)
అభివాహం = Φ = B.A. = 2T × 1.5 మీ² = 3 వెబర్
ప్రశ్న 8.
అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా ఉంచిన 20 సెం.మీ. పొడవు గల దీర్ఘచతురస్ర విద్యుత్ వాహకంపై 8 న్యూటన్ల బలం పనిచేస్తుంది. వాహకంలో 40 ఆంపియర్ల విద్యుత్ ప్రవాహం ఉన్నప్పుడు ఏర్పడే అయస్కాంత ప్రేరితాన్ని లెక్కించండి. (జవాబు : 1 టెస్లా )
జవాబు:
విద్యుత్ వాహకంపై పనిచేయు బలం = F = 8N
వాహకం పొడవు = l = 20 సెం.మీ. = 20 × 10-7మీ||
విద్యుత్ ప్రవాహం = I = 40 ఆంపియర్లు
∴ అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణ = (B) = 1 టెస్లా
ప్రశ్న 9.
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగను అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచితే ఆ తీగపై ప్రయోగింపబడే బలాన్ని ప్రయోగపూర్వకంగా మీరెలా సూచిస్తారు? (కృత్యం – 8)
(లేదా)
విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్న తీగను అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచిన దానిపై ప్రయోగింపబడు బలంను ప్రయోగపూర్వకంగా నిరూపించుము.
జవాబు:
1) ఒక పలుచని చెక్కముక్కను తీసుకొని దానిపై రెండు కర్రముక్కలను అమర్చుము.
2) ఈ కర్రముక్కలకు. పై భాగాన చీలికలను ఏర్పరచుము.
3) ఒక రాగి తీగను చీలికల గుండా పంపి స్విచ్ మరియు 3 ఓల్టుల బ్యాటరీని శ్రేణిలో కలిపి వలయాన్ని పూర్తిచేయుము.
4) స్విచ్ వేసి వలయంలో విద్యుత్ ను ప్రవహింపజేయుము.
5) ఇప్పుడు రాగి తీగకు దగ్గరలో పటంలో చూపిన విధంగా ఒక గుర్రపునాడ అయస్కాంతాన్ని పెట్టుము.
6) తీగలో అపవర్తనాన్ని గమనించవచ్చును.
7) కుడిచేతి నిబంధనను ఉపయోగించి బలదిశను తెలుసుకొనవచ్చును.
8) గుర్రపునాడ అయస్కాంత ధ్రువాలను మరియు తీగలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశను మార్చి పదేపదే ఈ ప్రయోగాన్ని చేయుము.
9) పక్కపటంలో గుర్రపునాడ ఉత్తర – దక్షిణ ధ్రువాల మధ్య ఉండే క్షేత్రాన్ని గమనించవచ్చును.
10) ఈ పేజీకి లంబంగా ఒక తీగ వెళ్తున్నట్లు ఊహించిన, దానిలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పరచు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పటంలో గమనించవచ్చును.
11) తీగలోని ప్రవాహం వలన ఏర్పడిన వలయాకారపు బలరేఖల పై భాగాలు గుర్రపునాడ అయస్కాంతం ఏర్పరచిన బలరేఖల దిశలోనూ వలయాకార లోపలికి ప్రవహించే విద్యుత్ బలరేఖల దిగువ భాగాలు గుర్రపునాడ అయస్కాంత బలరేఖల దిశకు వ్యతిరేక దిశలో ఉంటాయి. (పటంలో చూపినట్లుగా)
12) అందుచేత ఫలితక్షేత్రం పై భాగంలో బలంగానూ, కింది భాగంలో బలహీనంగానూ ఉంటుంది.
13) ఈ విధంగా విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగపై అయస్కాంత బలప్రభావాన్ని గమనించవచ్చును.
ప్రశ్న 10.
ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమాన్ని ఒక కృత్యం ద్వారా వివరించండి.
(లేదా)
ఒక కృత్యం ద్వారా ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమమును వివరించుము.
జవాబు:
- పటంలో చూపినట్లు ఒక తీగచుట్ట యొక్క రెండు చివరలను సునిశితమైన అమ్మీటరు లేదా గాల్వనోమీటరుకు కలపండి.
- ఇక్కడ ఎటువంటి విద్యుచ్చాలక బలం లేకపోవడం వలన సాధారణంగా మనం గాల్వనోమీటరు సూచికలో ఎటువంటి కదలికలు ఊహించము.
- ఒక దండాయస్కాంతాన్ని తీగచుట్ట వైపు తీసుకువస్తే ఒక ముఖ్య విషయాన్ని గమనించవచ్చును.
- దండాయస్కాంతాన్ని తీగచుట్ట వైపు కదిపినపుడు గాల్వనోమీటరు సూచికలో ఏర్పడిన అపవర్తనం తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని తెలుపుతుంది.
- దండాయస్కాంతం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు గాల్వనోమీటరు సూచికలో ఎలాంటి అపవర్తనం ఉండదు.
- అయస్కాంతాన్ని తీగచుట్ట నుండి దూరంగా జరిపినప్పుడు కూడా గాల్వనోమీటరు సూచికలో కదలికను మనం పటంలో గమనించవచ్చు.
- కానీ ఈసారి సూచిక కదలిక వ్యతిరేక దిశలో ఏర్పడినట్లు గమనించగలము.
- అనగా తీగచుట్టలో ఇంతకు ముందు ఏర్పడిన దిశకు వ్యతిరేక దిశలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడిందని అర్థం.
- అయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువానికి బదులుగా దక్షిణ ధ్రువాన్ని ఉపయోగించి పై ప్రయోగాన్ని చేసిన గాల్వనోమీటరు సూచికలో అపవర్తనాలు వ్యతిరేకదిశలలో ఉంటాయి.
- అయస్కాంతం తీగచుట్టవైపు కదిలినా/తీగచుట్ట అయస్కాంతం వైపు కదిలినా ఫలితాలలో మార్పుండదు.
- తీగచుట్టలో అయస్కాంత అభివాహాన్ని నిరంతరంగా మారుస్తూ ఉంటే ఆ తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడుతుందని గమనించగలము.
- ఈ విధంగా ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమాన్ని వివరించగలము.
ప్రశ్న 11.
AC జనరేటర్ పనిచేయు విధానాన్ని పటం సహాయంతో వివరించండి.
(లేదా)
ఏకాంతర విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేసే జనరేటర్ పనిచేయు భ్రమణం విధానంను పటం ద్వారా వివరించుము.
జవాబు:
పనిచేయు నియమము :
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమం ప్రకారం, తీగచుట్ట గుండా ప్రసరించే అయస్కాంత అభివాహం మారడం వల్ల తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రేరేపింపబడుతుంది.
పనిచేయు విధానము :
- మొదట తీగచుట్ట గుండా అయస్కాంత అభివాహం ప్రసరించే విధంగా తీగచుట్టను అమర్చుము.
- ఆ తీగచుట్ట నిశ్చలస్థితిలో ఉన్నప్పుడు దాని భుజం ‘A’ పై వైపునకు వేరొక భుజం B కింది వైపునకు ఉందనుకొనుము.
- ఈ స్థితిలో తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రేరేపింపబడదు. కావున విద్యుత్ – ప్రవాహం శూన్యము.
- తీగచుట్టను సవ్యదిశలో త్రిప్పినపుడు దానిలో ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడి A నుండి Bకి ప్రవహిస్తుంది.
- తీగచుట్ట మొదటి పావుభాగం భ్రమణంలో విద్యుత్ ‘0’ నుండి గరిష్ఠ విలువకు పెరిగి తీగచుట్ట క్షితిజ సమాంతర స్థితిలోకి వచ్చే సరికి అందులో ప్రవహించు విద్యుత్ అత్యధిక విలువకు చేరుకుంటుంది.
- ఈ విధంగా పదే పదే తీగచుట్ట భ్రమణం చేయడం వలన విద్యుత్ ప్రవాహం మరల తగ్గి శూన్యానికి చేరుకుంటుంది.
- ఈ విధంగా పటంలో చూపినట్లుగా మొదటి, రెండవ అర్ధభాగాలలో కూడా విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది. కానీ దిశలు వేర్వేరుగా ఉంటాయి.
- ఇలా పొందిన విద్యుత్ పటంలో చూపినట్లు తీగచుట్ట ప్రతి అర్ధభ్రమణానికి తన దిశను మార్చుకొంటూ ఉంటుంది.
- ఈ విద్యుత్తును ‘ఏకాంతర విద్యుత్’ అంటాము.
ప్రశ్న 12.
DC జనరేటర్ పనిచేయు విధానాన్ని పటం సహాయంతో వివరించండి.
(లేదా)
ఏక ముఖ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేసే జనరేటర్ పనితీరును పటం ద్వారా వివరింపుము.
జవాబు:
పనిచేయు విధానం :
- ప్రక్క పటంలో చూపిన విధంగా రెండు స్లిప్ రింగ్ లను తీగచుట్ట రెండు చివరలలో కలిపితే AC జనరేటర్ DC జనరేటర్ గా కమ్యూటేటర్ పనిచేస్తూ DCని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
- తీగచుట్ట నిలువుగా ఉన్నప్పుడు మొదటి అర్ధ భ్రమణంలో – ప్రేరేపింపబడిన విద్యుత్ గరిష్ట విలువను చేరి మరలా శూన్యానికి వస్తుంది.
- తీగచుట్ట ఈ స్థితి నుండి తిరగడం వల్ల చుట్ట చివరలను తాకే స్లిప్ రింగ్ ల యొక్క స్థానాలు మారుతాయి.
- దీనివలన రెండవ అర్ధభ్రమణంలో విద్యుత్ ప్రవాహం దానంతట అదే తీగచుట్టలో వ్యతిరేకదిశలో ప్రవహించడం జరుగుతుంది.
- ఒక పూర్తి భ్రమణంలో పటంలో చూపిన విధంగా తీగచుట్ట రెండవ అర్ధభ్రమణంలో విద్యుత్ ప్రవాహం, మొదటి అర్ధభ్రమణంలోని DC విద్యుత్ లాగానే ఉంటుంది.
- ఈ విధంగా జనరేటర్ యాంత్రిక శక్తిని విద్యుచ్ఛక్తిగా మార్చుతుంది.
ప్రశ్న 13.
అయస్కాంత బలరేఖలు వివృతాలు అని, అవి దండాయస్కాంత ఉత్తర ధృవం వద్ద ప్రారంభమై దక్షిణ ధృవం వద్ద ముగుస్తాయని రాజకుమార్ మీతో అన్నాడు. రాజకుమార్ వాదనను సవరిస్తూ బలరేఖలు సంవృతాలని చెప్పడానికి మీరు అతనిని ఏ ప్రశ్నలు అడుగుతారు?
జవాబు:
- అయస్కాంత బలరేఖలు సంవృతాలా? వివృతాలా?
- బలరేఖలకు ఆది, అంతాలు కలవా?
- దండాయస్కాంతానికి అంతరంగా, బాహ్యంగా బలరేఖల దిశలు ఎటువైపు ఉండును?
- బలరేఖలు సంవృతాలని చెప్పవచ్చా?
ప్రశ్న 14.
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగలో అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుందని ప్రయోగం ద్వారా ఎలా నిరూపించగలవు? (కృత్యం – 1)
(లేదా)
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగ తన చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పరచునని ఒక కృత్యం ద్వారా నిరూపించుము.
జవాబు:
- పటంలో చూపిన విధంగా ఒక థర్మాకోల్ షీట్ పై 1 సెం.మీ. ఎత్తున్న, పై అంచువద్ద చీలిక కలిగిన రెండు సన్నని కర్రముక్కలను అమర్చండి.
- పటంలో చూపినట్లు ఈ వలయంలో 3 ఓల్టుల బ్యాటరీ, స్విచ్ మరియు రాగి తీగ శ్రేణిలో కలపబడి ఉంచాలి.
- ఈ విధంగా అమర్చిన తీగ కింద ఒక అయస్కాంత దిక్సూచిని ఉంచాలి.
- వలయంలో స్విచ్ ను మూసిన విద్యుత్ ప్రవహించును.
- అయస్కాంత దిక్సూచిలోని సూచికలో కదలికలను గమనించవచ్చును.
- ఈ విధమైన కదలికలకు కారణమైన క్షేత్రబలాన్ని “అయస్కాంత క్షేత్రబలం” అంటారు.
ప్రశ్న 15.
ఎలక్ట్రిక్ మోటర్ పటం గీసి, భాగాలను గుర్తించండి.
(లేదా)
ఎలక్ట్రిక్ మోటారును పటం ద్వారా ప్రదర్శించుము, దాని భాగాలను వ్రాయుము.
(లేదా)
విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రికశక్తిగా మార్చు పరికరం ఏది ? దాని పటం గీచి భాగాలు గుర్తించండి.
జవాబు:
ప్రశ్న 16.
AC జనరేటర్ పటమును గీసి, భాగాలను గుర్తించండి.
(లేదా)
ఏకాంతర విద్యుత్ ప్రవాహం గల జనరేటర్ ను పటం ద్వారా ప్రదర్శించుము, దాని భాగాలను గుర్తించుము.
జవాబు:
AC జనరేటర్ :
ప్రశ్న 17.
శక్తినిత్యత్వ నియమాన్ని ప్రతిబింబించే ఫారడే నియమాన్ని మీరెలా అభినందిస్తారు?
(లేదా)
ఫారడే విద్యుత్ నియమం ఏ విధముగా శక్తి నిత్యత్వ నియమమును పాటించునో తెలిపి, దానిని అభినందించుము.
జవాబు:
సందర్భం -1
1) ఒక దండాయస్కాంతం ఉత్తర ధ్రువాన్ని, తీగచుట్టకు అభిముఖంగా కదపడం వలన తీగచుట్ట ముందు భాగంలో ను ఉత్తర ధృవం ఏర్పడి పరస్పరం వికర్షణ బలం ఏర్పడును.
2) ఈ బలాన్ని అధిగమించేందుకు మనం కొంత పని చేయవలసి ఉంటుంది. ఆ పని విద్యుచ్ఛక్తిగా మారుతుంది.
3) ఈ విధంగా విద్యుత్ అయస్కాంత ప్రేరణలో శక్తి నిత్యత్వం జరుగును.
సందర్భం – 2
4) అయస్కాంత ఉత్తర ధృవం తీగచుట్టకు అభిముఖంగా ఉండేటట్లు ఆ అయస్కాంతాన్ని తీగచుట్ట నుండి దూరంగా తీసుకెళ్ళిన, యాంత్రికశక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మారును.
5) ఈ విధమైన కదలికల వలన ఉత్పత్తి అయిన విద్యుతను ప్రస్తుతం మనం వాడుకలో గమనిస్తున్నాము. మన నిత్యజీవితంలో ఉపయోగిస్తున్నాము. కావున శక్తినిత్యత్వ నియమాన్ని ప్రతిబింబించే ఫారడే నియమాన్ని అభినందిస్తున్నాను.
ప్రశ్న 18.
నిత్యజీవితంలో ఫారడే నియమాల అనువర్తనాలను కొన్నింటిని తెలపండి.
(లేదా)
ఫారడే నియమాలు మన నిత్య జీవితంలో ఏ విధంగా ఉపయోగపడునో, ఆ ఉపయోగాలను వ్రాయుము.
జవాబు:
ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమం యొక్క కొన్ని అనువర్తనాలు :
- షాపింగ్ మాల్స నందు, ఫంక్షన్ హాల్స నందు, బ్యాంకులందు, ఇతర ముఖ్య ప్రదేశాలలో సెక్యూరిటీ చెకింగ్ కోసం ఏర్పాటు చేసే పెద్ద ద్వారాల గుండా ఏవైనా ఇనుము లాంటి అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావిత వస్తువును తీసుకొని వెళితే, విద్యుత్ ప్రవాహం ఉద్భవించడం వలన అలారం మోగుతూ హెచ్చరిస్తుంది.
- మనము పాటలు వినడానికి లేదా రికార్డు చేయడానికి ఉపయోగించే టేప్ రికార్డర్లు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమంపై ఆధారపడి పనిచేస్తాయి.
- ATM కార్డులో ఉండే అయస్కాంత పట్టీని ‘స్కానర్’ లో “స్వైప్” చేసినప్పుడు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సిద్ధాంతాన్ని వినియోగించుకొని పనిచేస్తుంది.
- ఇండక్షన్ స్టవ్ కూడా విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమంపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది.
- జనరేటర్లు కూడా ఈ నియమంపై ఆధారపడి పనిచేస్తాయి.
ప్రశ్న 19.
ఏయే పద్ధతిలో విద్యుత్ ఉత్పాదన ద్వారా మనం ప్రకృతిని సంరక్షించుకోగలం? మీ సమాధానాన్ని సమర్థించే కొన్ని ఉదాహరణలివ్వండి.
జవాబు:
మనం కొన్ని ప్రత్యేక పద్ధతుల ద్వారా విద్యుత్ ను పొందగలము. ఈ పద్ధతులు మానవాళికి హేయమైనవి కావు. మరియు ప్రకృతిని కాలుష్యము చెందించవు. ఆ పద్దతులు :
- సౌరశక్తి,
- జలం ద్వారా,
- గాలి ద్వారా.
ప్రశ్న 20.
ఈ పేజీకి లంబంగా ఒక తీగచుట్ట ఉంది. పటంలో చూపిన విధంగా P వద్ద పేజీలోకి విద్యుత్ ప్రవహించి Q వద్ద బయటకు వస్తుంది. ఆ తీగ చుట్ట వల్ల ఏర్పడే అయస్కాంత క్షేత్ర దిశ ఏ విధంగా ఉంటుంది? (AS1)
జవాబు:
1) విద్యుత్ ‘P’ వద్ద పేజీలోకి ప్రవహించి ‘Q’ వద్ద బయటకు ప్రవహిస్తున్నట్లు ఊహించిన “కుడిచేతి బొటనవేలు నిబంధన” ప్రకారము పటంలో చూపినట్లు అయస్కాంత N1S ధృవాలు ఏర్పడతాయి. తీగచుట్టవల్ల ఏర్పడే అయస్కాంత క్షేత్రదిశ ‘S’ నుండి ‘N’ వైపుగా సూచించే బాణం గుర్తు దిశలో ఉంది.
ప్రశ్న 21.
‘X’ అనేది పేజీలోకి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని తెలుపుతుంది. క్షేత్రానికి లంబంగా విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగను పటంలో చూపిన విధంగా ఉంచుదాం. తీగపై క్షేత్రం చూపించే బల పరిమాణం ఎంత? అది ఏ దిశలో పనిచేస్తుంది? (AS1)
జవాబు:
అయస్కాంత క్షేత్ర అభివాహ సాంద్రత = B
తీగలో విద్యుత్ ప్రవాహం = i
క్షేత్రంలో గల తీగ పొడవు = l అయితే
ఆ తీగపై క్షేత్రం కలిగించే బలం F = Bil
ప్రశ్న 22.
శక్తి నిత్యత్వ నియమం నుండి ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమాన్ని ఉత్పాదించండి. (AS1)
(లేదా)
ఆ ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమమును వ్రాసి, ఉత్పాదించుము.
జవాబు:
- పటంలో చూపిన విధముగా పరికరాలను అమర్చండి.
- దీనియందు విద్యుత్ బంధక తొడుగు లేని రెండు సమాంతర వాహకాలు ‘l’ దూరంలో ‘B’ అభివాహ సాంద్రత గల ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్నాయి.
- ఈ రెండు సమాంతర తీగలను కలుపు విధముగా విద్యుత్ అభివాహ బంధక తొడుగులేని మరొక వాహకాన్ని పటంలో ప్రేరిత విద్యుత్ దిశ చూపినట్లు పట్టుకోవచ్చును.
- ఈ సమాంతర వాహకాల చివరలను ఒక గాల్వనో మీటరుకు కలిపి వలయాన్ని పూర్తి చేయండి.
- సమాంతర వాహకాలకు అడ్డంగా ఉంచిన వాహకాన్ని గాల్వనా ఎడమ వైపునకు జరిపితే గాల్వనోమీటరు ఒక దిశలో మీటర్ వైర్ కదలికను సూచించును.
- ఈ వాహకాన్ని కుడివైపునకు జరిపితే గాల్వనోమీటరు సూచిక మొదటి కదలికకు వ్యతిరేకదిశలో కదులును.
- ∆t కాలవ్యవధిలో అడ్డుతీగను ‘S’ దూరం కదిపితే వలయంలో గల విద్యుచ్ఛాలక బలం (ε) వలన విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని గాల్వనోమీటరు సూచిస్తుంది.
- శక్తి తుల్యతానియమం ప్రకారం అడ్డు తీగను కదిలించడానికి మనం చేసిన పనివల్లనే విద్యుచ్ఛక్తి ఏర్పడుతుంది.
- ‘B’ అయస్కాంత అభివాహ సాంద్రత గల క్షేత్రంలో ‘l’ పొడవు గల అడ్డుతీగ గుండా I ఆంపియర్ల విద్యుత్ ప్రయోగించే బలం. F = BIl
- ఈ బలం మనం ప్రయోగించిన బలాన్ని వ్యతిరేకిస్తుంది.
- అడ్డుతీగను కదిలించడానికి మనం చేసిన పని తీగలో విద్యుత్ శక్తిగా మారింది.
కావున జరిగిన పని W = Fs = Blls - సమాంతర వాహకాలకు అడ్డంగా తీగనుంచినపుడు పూర్తి వలయం ఏర్పడి దీని చుట్టూ అయస్కాంత అభివాహం ఉండును.
- అడ్డుతీగను ఎడమవైపునకు జరిపితే సమాంతర వాహకాలు, అడ్డు తీగలచే ఏర్పడు వలయపు వైశాల్యం తగ్గును. దానితో పాటు దాని గుండా పోవు అభివాహం కూడా తగ్గును. ∆Φ = Bls
- వైశాల్యానికి క్షేత్రం అభిలంబంగా ఉండును. కావున, జరిగిన పని W = (∆Φ) 1
- ఈ సమీకరణాన్ని ∆t చే భాగించగా, \(\frac{\mathrm{W}}{\Delta \mathrm{t}}=\mathrm{I} \frac{\Delta \phi}{\Delta \mathrm{t}}\)
విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు విద్యుచ్ఛాలక బలం లేదా ఓల్టేజ్ ల లబ్దాన్ని విద్యుత్ సామర్థ్యం (P) అంటారు.
∴ \(\mathbf{P}=\mathrm{I} \frac{\Delta \phi}{\Delta \mathrm{t}}\) - \(\varepsilon=\frac{\Delta \phi}{\Delta \mathrm{t}}\) ఈ అనునది ప్రేరిత విద్యుచ్ఛాలక బలం కావున సామర్థ్యం P = εI
- దీనిని బట్టి అడ్డు తీగను ఒక సెకను కాలంలో జరపడానికి వినియోగించిన యాంత్రికశక్తి విద్యుత్ సామర్థ్యంగా మారింది. కావున శక్తి నిత్యత్వ నియమం పాటింపబడింది.
ప్రశ్న 23.
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తుందని ఏవేని రెండు కృత్యాల ద్వారా వివరించండి. (కృత్యం – 5)
(లేదా)
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరచునని నీవెలా పరీక్షించెదవో వ్రాయుము. (AS1)
(లేదా)
అయస్కాంత బలరేఖలు “సంవృత వలయాలు” అని ప్రయోగ పూర్వకంగా ఎలా నిరూపిస్తారు?
జవాబు:
మొదటి కృత్యం :
- ఒక పలుచని చెక్కముక్క తీసుకొనుము.
- ఆ చెక్కముక్కపై తెల్లకాగితాన్ని అంటించుము.
- పటంలో చూపినట్లు చెక్కపీటలా తయారు చేయుము.
- దానిపైన నిర్ణీత దూరంలో రెండు రంధ్రాలను చేయుము.
- ఆ రంధ్రాల గుండా విద్యుత్ బంధక పొర కలిగిన రాగి తీగను కలపడం నాలుగైదు చుట్లు చుట్టండి.
- తీగచుట్ట చివరలను స్విచ్ సహాయంతో బ్యాటరీకి కలిపి వలయంలో విద్యుత్ ను ప్రవహింపజేయుము.
- తీగచుట్ట మధ్యలో చెక్కముక్కపై ఒక అయస్కాంత దిక్సూచిని ఉంచండి.
- దిక్సూచి సూచిక నిలకడగా ఉన్నప్పుడు సూచిక దిశను తెలిపే విధంగా రెండు బిందువులను కాగితంపై గుర్తించండి.
- ఆ బిందువులలో ఏదో ఒకదానిపై దిక్సూచిని ఉంచి, సూచిక దిశను మరలా గుర్తించుము.
- ఈ విధంగా చెక్కముక్క అంచుల వరకు బిందువులను గుర్తించండి.
- ఈ విధంగా కేంద్రం నుంచి తీగచుట్ట రెండోవైపునకు కూడా బిందువులను గుర్తించండి.
- అన్ని బిందువులను కలుపుతూ రేఖను గీస్తే తీగచుట్ట యొక్క అయస్కాంత బలరేఖ ఏర్పడును.
- ఈ విధంగా వేర్వేరు బిందువుల వద్ద నుంచి అయస్కాంత బలరేఖలను, గీయుము.
- తీగచుట్టకు మధ్యలో దిక్సూచినుంచిన దాని సూచిక దిగ్విన్యాసాన్ని గమనించవచ్చును.
- తీగచుట్టకు మధ్యలో దిక్సూచి ఉన్నప్పుడు దిక్సూచి దిశ తీగచుట్ట యొక్క అయస్కాంత క్షేత్ర దిశను సూచిస్తుంది. ఈ దిశ తీగచుట్ట ఉన్న తలానికి లంబదిశలో అయస్కాంత క్షేత్ర దిశ ఉంటుంది.
- ఈ విధంగా ఒక విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగ (తీగచుట్ట) అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరచింది.
రెండవ కృత్యం : (కృత్యం – 4)
- ఒక చెక్కముక్కను తీసుకొని దానికి పటంలో చూపిన విధముగా రంధ్రం చేయండి.
- ఈ చెక్కముక్కను ఒక పెద్ద బల్లపై ఉంచి దానిపై పటంలో చూపిన ఈ విధముగా రిటార్ట్ స్టాండును అమర్చుము.
- చెక్కముక్క రంధ్రం గుండా, రిటార్టు స్టాండ్ క్లాంప్ గుండా పోయే ఆ సూచి విధంగా రాగి తీగను నిలువుగా అమర్చండి.
- ఈ తీగకు రిటార్టు స్టాండ్ ఇతర భాగాలు తగలకుండా జాగ్రత్త చెక్కముక్క వహించండి.
- తీగచుట్ట రెండు చివరలను స్విచ్ సహాయంతో 3V బ్యాటరీకి కలపండి.
- చెక్కముక్కకు గల రంధ్రాన్ని కేంద్రంగా తీసుకొని గీసిన ఒక వృత్తంపై 6 నుండి 10 అయస్కాంత దిక్సూచీలను అమర్చండి.
- స్విచ్ ఆన్ చేసి వలయంలో విద్యుత్ ను ప్రవహింపజేయుము.
- సూచీలన్నీ వృత్తం యొక్క స్పర్శరేఖ దిశలను, సూచిస్తూ నిలకడలోకి రావడాన్ని మనము గమనించవచ్చును.
- తీగ చుట్టూ ఉన్న అయస్కాంత బలరేఖ వృత్తాకారంలో ఉంటుంది.
- దీనిని బట్టి విద్యుత్ ప్రవాహం గల సరళరేఖ వంటి తీగ వలన బలరేఖలు పటంలో చూపినట్లుగా ఏర్పడటం గమనించవచ్చును.
- వలయంలో విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్నపుడు తీగ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుందని గమనించగలము.
ప్రశ్న 24.
పటంలో చూపినట్లు దండాయస్కాంతం, తీగచుట్ట ఒకే దిశలో కదులుతూ ఉన్నాయి. ఈ సందర్భంలో అభివాహంలో మార్పులేదని మీ స్నేహితురాలంది. ఆమెతో మీరు ఏకీభవిస్తారా? అభివాహ మార్పునకు సంబంధించి మీకు గల సందేహాలను నివృత్తి చేసుకోవడానికి కొన్ని ప్రశ్నలను తయారు చేయండి. (AS2)
జవాబు:
- అయస్కాంతము మరియు తీగచుట్ట ఒకే దిశలో కదిలిన ఏమగును?
- అయస్కాంతము మరియు తీగచుట్ట రెండు వేర్వేరు దిశలలో కదిలిన ఏమగును?
- పై సందర్భాల్లో తీగచుట్టలో విద్యుత్ దిశ ఏమిటి?
- తీగచుట్ట వైపునకు ఉత్తర ధ్రువాన్ని కదిలించిన చుట్టలో ఏర్పడు విద్యుత్ ప్రవాహదిశ ఎటువైపునకు ఉండును?
ప్రశ్న 25.
ఫారడే నియమాలను అర్థం చేసుకోడానికి మీరు ఏ ప్రయోగాన్ని సూచిస్తారు? దానికి ఏ ఏ పరికరాలు కావాలి ? ప్రయోగ ఫలితాలు సరిగ్గా పొందడానికి సూచనలివ్వండి. తీసుకోవలసిన ముందు జాగ్రత్తలను కూడా తెలపండి. (AS3)
జవాబు:
ఫారడే నియమాలను అర్థం చేసుకోవడానికి నేను ఈ కింది ప్రయోగాన్ని సూచిస్తాను.
ఉద్దేశ్యం :
తీగచుట్టలో అయస్కాంత అభివాహాన్ని నిరంతరంగా మారుస్తూ ఉంటే ఆ తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడుట.
కావలసిన పరికరాలు :
1) తీగచుట్ట 2) గాల్వనోమీటరు 3) దండాయస్కాంతం
ప్రయోగ పద్ధతి :
- పటంలో చూపినట్లు ఒక తీగచుట్ట యొక్క రెండు చివరలను సునిశితమైన అమ్మీటరు లేదా గాల్వనోమీటరుకు కలపండి.
- ఇక్కడ ఎటువంటి విద్యుచ్ఛాలక బలం లేకపోవడం వలన సాధారణంగా మనం గాల్వనోమీటరు సూచికలో ఎటువంటి కదలికలు ఊహించము.
- ఒక దండాయస్కాంతాన్ని తీగచుట్ట వైపు తీసుకువస్తే ఒక ముఖ్య విషయాన్ని గమనించవచ్చును.
- దండాయస్కాంతాన్ని తీగచుట్టవైపు కదిపినప్పుడు గాల్వనోమీటరు సూచికలో ఏర్పడిన అపవర్తనం తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని తెలుపుతుంది.
- దండాయస్కాంతం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు గాల్వనోమీటరు సూచికలో ఎలాంటి అపవర్తనం ఉండదు.
- అయస్కాంతాన్ని తీగచుట్ట నుండి దూరంగా జరిపినప్పుడు కూడా గాల్వనోమీటరు సూచికలో కదలికను మనం పటంలో గమనించవచ్చును.
- కానీ ఈసారి సూచిక కదలిక వ్యతిరేక దిశలో ఏర్పడినట్లు గమనించగలము.
- అనగా తీగచుట్టలో ఇంతకు ముందు ఏర్పడిన దిశకు వ్యతిరేక దిశలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడిందని అర్థం.
- అయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువానికి బదులుగా దక్షిణ ధ్రువాన్ని ఉపయోగించి ప్రయోగాన్ని చేస్తే గాల్వనోమీటరు సూచికలో అపవర్తనాలు వ్యతిరేక దిశలలో ఉంటాయి.
- అయస్కాంతం తీగచుట్టవైపు కదిలినా, తీగచుట్ట అయస్కాంతం వైపు కదలినా ఫలితాలలో మార్పుండదు.
- తీగచుట్టలో అయస్కాంత అభివాహాన్ని నిరంతరంగా మారుస్తూ ఉంటే ఆ తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడుతుందని గమనించగలము.
సలహాలు / జాగ్రత్తలు :
- అధిక ప్రేరిత విద్యుత్ ను పొందేందుకు తీగచుట్టలోని చుట్ల సంఖ్యను పెంచాలి.
- తీగచుట్ట వైశాల్యాన్ని పెంచాలి.
- తీగచుట్ట వైపునకు, బయటకు దండాయస్కాంతాన్ని తీసుకువెళ్ళే వేగాన్ని పెంచాలి.
ప్రశ్న 26.
ఫారడే నియమాన్ని ఉపయోగించి విద్యుత్ ను ఉత్పత్తి చేసే పద్ధతికి సంబంధించి సమాచారాన్ని సేకరించండి.
(లేదా)
విద్యుత్ ను ఉత్పత్తిచేయు పద్ధతికి సంబంధించిన సమాచారంను సేకరించి, ఒక లఘు వ్యాఖ్యను వ్రాయుము. (AS4)
జవాబు:
- ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమాన్ని అనుసరించి AC, DC ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్లు పనిచేస్తాయి.
- జనరేటర్ నందు సమ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక తీగచుట్టను నిరంతరంగా తిరిగేటట్లు చేయడం వలన విద్యుత్ ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చును.
దీనియందు పటంలో చూపిన విధంగా వక్రంగా ఉన్న స్థిర అయస్కాంత ధ్రువాల మధ్య ఒక దీర్ఘచతురస్రాకార తీగచుట్ట ఆ స్లిప్ రింగ్స్ ఉందనుకొనుము. - తీగచుట్ట భ్రమణం చెందితే తీగచుట్ట గుండా ప్రసరించే అభివాహం మారుతుంది.
- ఈ సందర్భంలో విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమం ప్రకారం బ్రషెస్ / తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రేరేపింపబడును.
- పటంలో చూపిన విధంగా తీగచుట్ట రెండు చివర్లు స్లిప్ రింగ్ లకు కలుపబడి ఉంటాయి.
- ఈ స్లిప్ రింగ్ లను అదిమి పట్టి వాటి నుండి విద్యుత్తును పొందు విధంగా రెండు, బ్రష్ లు అమర్చబడి ఉంటాయి.
- ఈ బ్రషన్లను టెలివిజన్, రేడియో వంటి విద్యుత్ పరికరాలకు కలిపినపుడు వాని గుండా విద్యుత్ ప్రవహించడం వల్ల అవి పనిచేస్తాయి.
- ఈ విధంగా జనరేటర్ ‘ నుండి విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే పద్ధతిని కనుగొన్నందుకు ఫారడే వంటి శాస్త్రవేత్తలకు మనం కృతజ్ఞులమై ఉన్నాం.
ప్రశ్న 27.
ఇంటర్నెట్ ద్వారా సులభ పద్ధతిలో విద్యుత్ మోటర్ను తయారుచేసే విధానానికి, దానికి కావలసిన పరికరాలకు సంబంధించిన సమాచారం తెలుసుకొని ఒక నివేదిక తయారు చేయండి. (AS4)
(లేదా)
నీ స్వతహాగా విద్యుత్ మోటారును ఏ విధముగా సులభ పద్ధతిలో తయారుచేయ వచ్చునో, అంతర్జాలంనుపయోగించి సమాచారం కనుగొని ఒక నివేదికను తయారు చేయుము.
జవాబు:
ఉద్దేశ్యం :
సులభ పద్ధతిలో విద్యుత్ మోటర్ను తయారుచేయుట.
కావలసిన వస్తువులు :
15 సెం.మీ. పొడవున్న తీగ, 1.5V బ్యాటరీ, ఇనుప సీల, బలమైన అయస్కాంతం, పేపర్ క్లిప్.
పద్దతి :
- ఇనుపసీల తలభాగంలో అయస్కాంతమును అతికించవలెను.
- అయస్కాంతము యొక్క రెండవ చివర పేపర్ క్లిప్ ను జతచేయవలెను.
- సీల యొక్క రెండవ చివరను అంటే ఖాళీగా ఉన్న చివరను బ్యాటరీ లు యొక్క ధనాత్మక టెర్మినలు కలపవలెను.
- ఇప్పుడు బ్యాటరీ యొక్క ఋణాత్మక టెర్మినల్ ను తీగ ద్వారా సీల యొక్క తలభాగముతో కలవలెను. పరిశీలన : ఇప్పుడు పేపర్ క్లిప్ తిరగడాన్ని మనము గమనించవచ్చు.
ప్రశ్న 28.
ఫారడే నిర్వహించిన ప్రయోగాలకు సంబంధించిన సమాచారాన్ని సేకరించండి. (AS4)
(లేదా)
ఆ ఫారడే ఏ రకపు ప్రయోగాలను నిర్వహించారో ఒక సమాచార నివేదికను వ్రాయుము.
జవాబు:
- ఫారడే అను శాస్త్రవేత్త విద్యుత్ అయస్కాంత ప్రేరణ నియమమునే గాక, కొన్ని విద్యుత్ విశ్లేషణ నియమాలను కూడా ప్రతిపాదించారు.
- ఈ విద్యుద్విశ్లేషణ నియమాలను :
a) లోహసంగ్రహణలో లోహాలను శుద్ధి చేయుటకు
b) ఎలక్ట్రో ప్లేటింగ్ పద్ధతిలో
c) ఎలక్ట్రో టైపింగ్ నందు ఉపయోగిస్తారు.
ప్రశ్న 29.
మానవ జీవన విధానాన్ని మార్చివేసిన అయస్కాంత క్షేత్రం, విద్యుత్ ప్రవాహాల మధ్య గల సంబంధాన్ని మీరేవిధంగా ప్రశంసిస్తారు? (AS6)
(లేదా)
అయస్కాంత, విద్యుత్ ప్రవాహంల మధ్య గల సంబంధం మానవాళి జీవన విధానం మార్చిన తీరును అభినందించుము.
జవాబు:
- విద్యుత్ ప్రవహించు తీగ లేక వాహకం తన చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరచును.
- దీనికి కారణం చలించు విద్యుదావేశాలు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరచడం. దీనిని మనం ప్రయోగాల ద్వారా ఆ అవగాహన చేసుకున్నాము.
- ఈ విధమైన అయస్కాంత, విద్యుదావేశాల మధ్య గల సంబంధం వలన మానవుని నిజ జీవితంలో అనేక ప్రయోజనాలు కలవు.
- మానవుని నిత్యజీవితంలో వాడు విద్యుత్ పరికరాలు అయిన రేడియో, టి.వి., ఎలక్ట్రిక్ క్రేన్, ఎలక్ట్రిక్ బెల్, టెలిఫోన్, లౌడ్ స్పీకర్ మొదలైనవి విద్యుత్ అయస్కాంత క్షేత్రాల ప్రభావంతో పనిచేస్తున్నాయి.
- ఇవేకాక మనం నిత్యం వాడు ATM కార్డుల వినియోగంలో, సెక్యూరిటీ చెకట్లలో ఈ ప్రభావం చోటు చేసుకుంది. అలాగే టేప్ రికార్డరులు, ఇండక్షన్ స్టన్లు, జనరేటర్లు, విద్యుత్ మోటారులు మొ||నవి విద్యుత్ అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావంతో పనిచేయుచున్నవి.
- ఈ విధంగా మానవుని జీవన విధానశైలిని మార్చివేసిన అయస్కాంత క్షేత్రం, విద్యుత్ ప్రవాహాల మధ్య గల సంబంధాన్ని అభినందిస్తున్నాను.
ఖాళీలను పూరించండి
1. అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణకు SI ప్రమాణం (వెబర్ /మీ (లేదా) టెస్లా)
2. అయస్కాంత అభివాహాన్ని అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రేరణ మరియు ……….. లబ్ధంగా చెప్పవచ్చు. (వైశాల్యాల)
3. అయస్కాంత క్షేత్రానికి సమాంతరంగా కదులుతున్న ఆవేశంపై పనిచేసే బలం ………….. (సున్న)
4. B అయస్కాంత అభివాహ సాంద్రత గల సమ అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా L పొడవు గల తీగలో I విద్యుత్ ప్రవాహం ఉంది. ఆ తీగపై గల ఏకరీతి అయస్కాంత బలం ………… (F = ILB)
5. ఫారడే విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ నియమం …………… కు మరో రూపం. (శక్తి రూపాంతరత)
సరైన సమాధానాన్ని ఎన్నుకోండి
1. విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రికశక్తిగా మార్చేది
A) మోటర్
B) బ్యాటరీ
C) జనరేటర్
D) స్విచ్
జవాబు:
A) మోటర్
2. యాంత్రికశక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చేది
A) మోటర్
B) బ్యాటరీ
C) జనరేటర్
D) స్విచ్
జవాబు:
C) జనరేటర్
3. ఒక సమ అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా ఉన్న విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగపై పనిచేసే బలం
A) 0
B) ILB
C) 2ILB
D) ILB/2
జవాబు:
B) ILB
10th Class Physical Science 10th Lesson విద్యుదయస్కాంతత్వం Textbook InText Questions and Answers
10th Class Physical Science Textbook Page No. 216
ప్రశ్న 1.
విద్యుత్ మోటర్, జనరేటర్, కాలింగ్ బెల్, విద్యుత్ క్రేన్ వంటి అనేక విద్యుత్ పరికరాలు ఎలా పని చేస్తాయి?
జవాబు:
ఈ విద్యుత్ పరికరాలలో కొన్ని యాంత్రిక శక్తిని, విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తాయి. మరికొన్ని విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా, అయస్కాంత శక్తిగా మారుస్తాయి.
ప్రశ్న 2.
విద్యుత్ కు, అయస్కాంతత్వానికి ఏమైనా సంబంధం ఉన్నదా?
జవాబు:
ఉన్నది, ఒక వాహకంలో విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్న దాని చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుందని ఆయిర్ స్టెడ్ నిరూపించెను.
ప్రశ్న 3.
విద్యుత్ ద్వారా అయస్కాంతత్వాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలమా?
జవాబు:
ఒక వాహకం ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం జరిగితే దానిలో అయస్కాంతత్వాన్ని మనము ఉత్పత్తి చేయగలము.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 218
ప్రశ్న 4.
అయస్కాంత క్షేత్రం ఎలా ఏర్పడింది?
జవాబు:
వాహకం ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహించడం వలన, దాని చుట్టూ అయస్కాంత బలరేఖల సముదాయం వలన అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది.
ప్రశ్న 5.
దండాయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని మనం గమనించగలమా?
జవాబు:
దిక్సూచిని ఉపయోగించి దండాయస్కాంత క్షేత్రాన్ని గమనించగలము.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 219
ప్రశ్న 6.
క్షేత్ర బలాన్ని, క్షేత్ర దిశను ఎలా కనుగొనగలము?
జవాబు:
అయస్కాంత దిక్సూచిని ఉపయోగించి క్షేత్ర దిశను, బలరేఖల సముదాయాన్ని బట్టి క్షేత్ర బలాన్ని కనుగొనవచ్చును.
పేజి నెం. 220
ప్రశ్న 7.
బలరేఖలు సంవృత వక్రాలా? వివృత వక్రాలా?
జవాబు:
బాహ్యంగా బలరేఖలు దండాయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువాన్ని విడిచి, దక్షిణ ధృవం వద్ద లోనికి వెళతాయి. అంతరంగా దక్షిణ ధృవం నుండి ఉత్తర ధృవానికి చేరతాయి. కావున బలరేఖలు సంవృత వక్రాలు.
ప్రశ్న 8.
అయస్కాంత క్షేత్రంలో ప్రతి బిందువు వద్ద క్షేత్రానికి ఏవైనా విలువను ఆపాదించగలమా?
జవాబు:
ప్రతి బిందువు గుండా పోయే బలరేఖల సంఖ్యను బట్టి ఆ బిందువు వద్ద క్షేత్ర బలాన్ని అంచనా వేయగలము.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 221
ప్రశ్న 9.
క్షేత్రానికి లంబంగా ఉన్న ప్రమాణ వైశాల్యం గుండా అభివాహం ఎంత?
జవాబు:
క్షేత్రానికి లంబంగా ఉన్న ప్రమాణ వైశాల్యం గుండా అభివాహాన్ని అభివాహసాంద్రతగా లెక్కిస్తాము. అది Φ/A కు సమానం.
ప్రశ్న 10.
తలం దిగ్విన్యాసం ఏ విధంగా ఉన్నా అభివాహ సూత్రాన్ని సాధారణీకరించగలమా?
జవాబు:
క్షేత్రానికి కొంత కోణంతో ప్రమాణ వైశాల్యాన్ని పరిగణించిన Φ = BA cos θ ను సాధారణీకరించగలము.
ప్రశ్న 11.
అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పొందాలంటే అయస్కాంతాలు కాకుండా వేరే ఏదైనా మార్గం ఉందా?
జవాబు:
అవును, మరొక మార్గం కలదు. విద్యుత్ వాహకం గుండా విద్యుత్ ను ప్రవహింపజేసిన దాని చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడును.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 225
ప్రశ్న 12.
అయస్కాంత క్షేత్రం B దిశకు ఆవేశ వేగం v దిశ మధ్య 9 కోణం ఉండే సందర్భానికి F = qvB సమీకరణాన్ని సాధారణీకరించగలమా?
జవాబు:
కదిలే ఆవేశానికి, అయస్కాంత క్షేత్రానికి మధ్య కోణం ి ఉన్నట్లయితే ఆ ఆవేశంపై పనిచేసే అయస్కాంత బలాన్ని F= qvB sineθ తో సూచించవచ్చని ప్రయోగపూర్వకంగా నిరూపించవచ్చును.
ప్రశ్న 13.
అయస్కాంత క్షేత్ర దిశకు సమాంతరంగా కదిలే ఆవేశంపై పనిచేసే అయస్కాంత బలం ఎంత?
జవాబు:
అయస్కాంత క్షేత్రానికి సమాంతరంగా కదిలే ఆవేశంపై పనిచేసే అయస్కాంత బలం విలువ శూన్యమవుతుంది.
θ = 0 అయిన sin θ = 0 అగును.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 226
ప్రశ్న 14.
విద్యుత్ ప్రవహించే తీగను అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచితే ఏం జరుగుతుంది?
జవాబు:
అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచిన విద్యుత్ ప్రవాహ తీగ కూడా అయస్కాంత బలానికి లోనవుతుంది.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 227
ప్రశ్న 15.
Q/t అనే విలువ దేనికి సమానము?
జవాబు:
Q/t అనునది విద్యుత్ ప్రవాహం (I) కి సమానం.
ప్రశ్న 16.
అయస్కాంత క్షేత్రంలో విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగ ‘θ’ కోణం చేస్తే దానిపై పనిచేసే బలం ఎంత?
జవాబు:
అయస్కాంత క్షేత్ర దిశకు, విద్యుత్ ప్రవాహ దిశకు మధ్య కోణం θ అయిన విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగపై అయస్కాంత క్షేత్రం వల్ల పనిచేసే బలం F = ILB sin θ
10th Class Physical Science Textbook Page No. 228
ప్రశ్న 17.
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగపై పనిచేసే బలదిశను ఎలా కనుగొనగలం?
జవాబు:
విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగపై పనిచేసే బలదిశను కుడిచేతి నిబంధనను ఉపయోగించి కనుగొనవచ్చును.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 229
ప్రశ్న 18.
అయస్కాంత క్షేత్రంలో AB మరియు CDలు చేసే కోణం ఎంత?
జవాబు:
అయస్కాంత క్షేత్రంలో AB మరియు CDలు 90° ల కోణం చేస్తాయి.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 230
ప్రశ్న 19.
AB మరియు CD భుజాలపై పనిచేసే అయస్కాంత బలదిశను మీరు గీయగలరా?
జవాబు:
ప్రశ్న 20.
BC మరియు CDల పైన బలాల దిశలు ఏ విధంగా ఉంటాయి?
జవాబు:
BC మరియు CDలపైన బలాలు దిశలు ఒకదానితో ఒకటి వ్యతిరేకదిశలో ఉంటాయి.
ప్రశ్న 21.
దీర్ఘచతురస్రాకార తీగచుట్టపై ఫలిత బలం ఎంత?
జవాబు:
దీర్ఘచతురస్రాకార తీగచుట్టపై ఫలిత బలం శూన్యము.
ప్రశ్న 22.
తీగచుట్టపై ఫలిత బలం శూన్యమైనప్పటికీ అది ఎలా భ్రమణంలోకి వస్తుంది?
జవాబు:
వ్యతిరేక దిశలలో పనిచేసే సమాన బలాలు తీగచుట్ట రెండు అంచుల మీద పనిచేయడం వలన తీగచుట్ట కూడా భ్రమణంలోకి వస్తుంది.
ప్రశ్న 23.
తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ మారకపోతే ఏం జరుగుతుంది?
జవాబు:
తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ మారకపోతే బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్ర దిశకు లంబంగా తీగచుట్ట తలం వచ్చే వరకు తీగచుట్ట భ్రమణం చెంది, తిరిగి అపసవ్యదిశలో భ్రమణం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది.
ప్రశ్న 24.
తీగచుట్ట ఆగకుండా తిరుగుతూ ఉండాలంటే ఏం చేయాలి?
జవాబు:
తీగచుట్ట మొదటి భ్రమణం తర్వాత దానిలోని విద్యుత్ ప్రవాహ దిశను వ్యతిరేక దిశలోకి మార్చినట్లయితే తీగచుట్ట ఆగకుండా నిరంతరంగా తిరుగుతుంది.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 231
ప్రశ్న 25.
తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశను మనం ఎలా మార్చగలము?
జవాబు:
అర్ధభ్రమణం పూర్తయిన తర్వాత బ్రష్ ను తాకే స్లిప్ రింగ్ స్థానాలు పరస్పరం మార్చడం వలన తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ అంతకుముందున్న దిశకు వ్యతిరేకదిశలోకి మారుతుంది.
ప్రశ్న 26.
విద్యుత్ ప్రవాహం లేని తీగచుట్టను అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగేటట్లు చేస్తే ఏం జరుగుతుంది?
జవాబు:
విద్యుత్ ప్రవాహం లేని తీగచుట్టను అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగేటట్లు చేస్తే తీగచుట్టలో అభివాహం మార్పువలన విద్యుత్ ప్రేరింపబడుతుంది.
ప్రశ్న 27.
మనం విద్యుత్ ను ఎలా ఉత్పత్తి చేస్తాం?
జవాబు:
మనం విద్యుత్ ను సౌరశక్తి ద్వారా, జలం, బొగ్గు, వాయువుల ద్వారా మరియు జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయగలం.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 232
ప్రశ్న 28.
గురుత్వాకర్షణకు వ్యతిరేకంగా రింగు గాలిలో పైకి లేవడానికి ఏ బలాలు దానికి సహాయం చేస్తాయి?
జవాబు:
ఇనుపకడ్డీకి చుట్టిన తీగచుట్ట (సోలినాయిడ్) యొక్క ప్రతి వరుసకు పైభాగంలో ఏర్పడే అయస్కాంత ధృవం మరియు రింగులో ప్రేరిత విద్యుత్ వల్ల రింగ్ కింది భాగంలో ఏర్పడే ధృవం రెండూ సజాతి ధృవాలు కావడం వల్ల వాటి మధ్య ఉండే “వికర్షణ బలం” రింగు గాలిలో లేవడానికి సహాయం చేస్తుంది.
ప్రశ్న 29.
ఏకముఖ విద్యుత్ (DC)ను ఉపయోగిస్తే ఆ రింగు తేలియాడుతుందా?
జవాబు:
DCని వినియోగిస్తే రింగు ఒక్కసారి పైకి కదిలి మరలా యథాస్థానానికి చేరుకుంటుంది.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 234
ప్రశ్న 30.
ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ ఏమిటి?
జవాబు:
ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ వలయానికి దగ్గరగా తీసుకువెళ్ళిన దండాయస్కాంత క్షేత్రం వల్ల కలిగే అభివాహ మార్పును వ్యతిరేకించే దిశలో ఏర్పడును. ఒకవేళ ఉత్తర ధృవాన్ని తీసుకువెళ్ళిన అపసవ్య దిశలో, దక్షిణ ధృవమును తీసుకువెళ్ళిన సవ్యదిశలో ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ ఉండును.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 238
ప్రశ్న 31.
సమ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక తీగచుట్ట నిరంతరంగా తిరిగేటట్లు చేస్తే ఏమవుతుంది?
జవాబు:
సమ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒక తీగచుట్ట నిరంతరంగా తిరిగేటట్లు చేస్తే విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ప్రశ్న 32.
తీగచుట్టలో ప్రేరేపించబడిన విద్యుత్ స్థిరంగా ఉంటుందా? లేదా దాని దిశ మారుతూ ఉంటుందా?
జవాబు:
తీగచుట్టలో ప్రేరేపించబడిన విద్యుత్ శూన్యం నుండి గరిష్ఠ విలువల మధ్య మారుతూ, దాని దిశ కూడా మారుతూ ఉంటుంది.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 239
ప్రశ్న 33.
ఇలాంటి విద్యుత్ ను మనం ఉపయోగించుకోగలమా? ఎలా?
జవాబు:
ఈ విధంగా పొందిన విద్యుత్ ను టెలివిజన్, రేడియో వంటి విద్యుత్ పరికరాలు పనిచేయటానికి వినియోగిస్తాము.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 240
ప్రశ్న 34.
AC జనరేటర్ ను DC జనరేటర్ గా మార్చాలంటే ఎలాంటి మార్పులు చేయాలి?
జవాబు:
AC జనరేటర్ లో తీగచుట్ట రెండు చివరలను రెండు అర్దస్లిప్ రింగ్ ర్లకు కలిపితే DC జనరేటర్ గా పనిచేస్తూ DCని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 225
ప్రశ్న 35.
అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదిలే ఆవేశంపై పనిచేసే అయస్కాంత బలాన్ని మనం కొలవగలమా?
జవాబు:
పటంలో చూపిన విధంగా ‘q’ ఆవేశం ‘v’ వేగంతో అయస్కాంత క్షేత్రం ‘B’ కు లంబంగా కదులుతున్న ఆ ఆవేశంపై పనిచేసే అయస్కాంత బలాన్ని ప్రయోగపూర్వకంగా F = qvB గా రాయవచ్చు.
10th Class Physical Science Textbook Page No. 226
ప్రశ్న 36.
క్షేత్రంలో కదిలే ఋణావేశంపై బలం ఏ దిశలో పని చేస్తుంది?
జవాబు:
కుడి చేతి నిబంధన ప్రకారం మొదట ఆ క్షేత్రంలో కదిలే ధనావేశంపై పనిచేసే బలదిశను కనుగొంటే ఆ దిశకు వ్యతిరేకదిశ మనకు కావలసిన ఋణాత్మక ఆవేశంపై పనిచేసే అయస్కాంత బలదిశను సూచిస్తుంది.
పరికరాల జాబితా
అయస్కాంత దిక్సూచి, బ్యాటరీ, తీగలు, కీ, దండాయస్కాంతం, ఇనుపరజను, స్టాండు, తీగ, బ్యాటరీ, వాహక తీగ, రాగి తీగలు, గుర్రపు నాదా అయస్కాంతం, స్థూపాకారపు ఇనుపదిమ్మె, చెక్క ముక్క రింగు, రాగి తీగ
10th Class Physical Science 10th Lesson విద్యుదయస్కాంతత్వం Textbook Activities
కృత్యములు
కృత్యం – 2
ప్రశ్న 1.
దండాయస్కాంతము యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏ విధంగా గమనించవచ్చును? దాని క్షేత్ర లక్షణాలను ఏ విధంగా తెలుసుకొనవచ్చునో ప్రయోగ పూర్వకముగా తెల్పుము.
జవాబు:
- ఒక బల్లపై తెల్ల కాగితాన్ని ఉంచుము.
- కాగితం మధ్యలో ఒక దండాయస్కాంతాన్ని ఉంచుము.
- ఈ దండాయస్కాంతానికి దగ్గరగా ఒక అయస్కాంత దిక్సూచిని ఉంచండి.
- దిక్సూచిలోని సూచిక ఒక స్థిర దిశను సూచించును.
- నిలకడగా ఉన్న సూచిక అంచులను తెలిపే విధంగా పెన్సిల్ తో కాగితంపై రెండు బిందువులను గుర్తించుము.
- గుర్తించిన రెండు బిందువులను కలుపుతూ రేఖాఖండము గీయుము.
- సూచిక దక్షిణ ధృవం నుంచి ఉత్తర ధృవం వైపు సూచించేటట్లు ఒక బాణం గుర్తును గీయుము.
- దిక్సూచిని కాగితంపై వివిధ ప్రాంతాల్లో ఉంచి ఇదే పద్ధతిని కొనసాగించండి.
- అయస్కాంత దిక్సూచి సూచిక విభిన్న ప్రదేశాలలో, విభిన్న దిశలలో ఉండటం గమనిస్తాము.
- దిక్సూచిని దండాయస్కాంతానికి బాగా దూరంగా వేర్వేరు ప్రదేశాలలో ఉంచి, సూచిక కదలికలను పరిశీలించిన, అది దాదాపు ఉత్తర – దక్షిణ దిక్కులను సూచిస్తుంది.
- దిక్సూచి సూచిక కదలిక ద్వారా దండాయస్కాంతానికి చుట్టూ అన్ని దిశలలో క్షేత్రం ఉందని నిర్ధారితమగును.
- దీనిని బట్టి అయస్కాంత క్షేత్రం త్రిమితీయమైనదని, దీనికి దిశ, బలం అనే లక్షణాలు గలవు అని నిర్ధారించుకోవచ్చును.
కృత్యం – 3
ప్రశ్న 2.
అయస్కాంత క్షేత్ర బలాన్ని చూపు కృత్యాలను రాయుము.
జవాబు:
- ఒక తెల్లకాగితాన్ని బల్లపై ఉంచి, దాని మధ్యలో ఒక అయస్కాంత దిక్సూచిని ఉంచుము.
- దిక్సూచిలోని సూచిక కొనలను సూచించు రెండు బిందువులను గుర్తించుము.
- దిక్సూచిని తీసి, గుర్తించిన రెండు బిందువులను కలుపుతూ ఒకే సరళరేఖను గీయుము. ఇది ఉత్తర – దక్షిణ దిక్కులను సూచించును.
- ఆ రేఖపై దండాయస్కాంతపు ఉత్తర ధృవం, భూమి ఉత్తర దిక్కువైపు సూచించునట్లు అమర్చుము.
- ఇప్పుడు దండాయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువానికి దగ్గరగా అయస్కాంత దిక్సూచిని ఉంచండి.
- దిక్సూచి సూచిక నిలకడ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు దాని ఉత్తర దిశను సూచించు విధంగా కాగితంపై ఒక బిందువును గుర్తించుము.
- దిక్సూచిని అక్కడ నుండి తీసి గుర్తించిన బిందువు వద్ద ఉంచుము.
- ఈ సందర్భంలో సూచిక మరొక దిశను సూచించును.
- మరలా సూచిక ఉత్తర దిశను సూచించు విధంగా వేరొక బిందువును గుర్తించుము.
- ఈ విధముగా దిక్సూచి దండాయస్కాంత దక్షిణ ధ్రువానికి చేరే వరకు చేయుము.
- ఇపుడు దండాయస్కాంత ఉత్తర ధృవం నుంచి దక్షిణ ధృవం వరకు మనము గుర్తించిన బిందువులన్నీ కలుపుము.
- ఈ బిందువులను కలుపగా ఒక వక్రరేఖ ఏర్పడును.
- ఇప్పుడు దండాయస్కాంత ఉత్తర ధ్రువం వద్ద మరో బిందువును తీసుకొని పై ప్రక్రియను కొనసాగించుము. మనకు అనేక వక్రరేఖలు ఏర్పడతాయి.
- ఈ వక్రరేఖలను అయస్కాంత బలరేఖలని అంటారు. ఇవి ఊహాత్మకమైనవి.
- దీనిని మనము పరిశీలించగా బలరేఖల మధ్య ఖాళీ స్థలము అనునది కొన్నిచోట్ల అధికంగాను, కొన్నిచోట్ల అల్పముగాను కలదు.
- ఈ పటం ద్వారా బలరేఖలు దట్టమైన సమూహంగా ఉన్న చోట క్షేత్రం బలంగా ఉందని, దూరం దూరంగా విస్తరించినట్లు ఉన్నచోట క్షేత్రం బలహీనంగా ఉందని చెప్పవచ్చును.
కృత్యం – 6
ప్రశ్న 3.
సోలినాయిడ్ వల్ల ఏర్పడే అయస్కాంత క్షేత్రంను కృత్యం ద్వారా వివరించుము.
జవాబు:
- ఒక చెక్కపీటను తీసుకొని దానికి తెల్ల కాగితం అంటించుము.
- పటంలో చూపినట్లుగా దాని ఉపరితలంపై సమాన దూరంలో రంధ్రాలు చేయుము.
- ఆ రంధ్రాల గుండా పటంలో చూపినట్లు రాగి తీగను పంపుము.
- ఇది తీగచుట్ట వలె ఉంటుంది.
- తీగచుట్ట చివరలను స్విచ్, బ్యాటరీలతో వలయంలో శ్రేణిలో కలుపుము.
- స్విచ్ ఆన్ చేయగానే తీగ గుండా విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది.
- ఇప్పుడు తీగ చుట్టూ కొంత ఇనుపరజను చల్లి మెల్లగా పీటను తట్టుము.
- ఇనుప రజను ఒక క్రమ పద్ధతిలో అమరడాన్ని గమనించవచ్చును.
- సోలినాయిడ్ ఏర్పరచిన, బలరేఖలు దండాయస్కాంత బలరేఖలను పోలి ఉన్నవి కావున సోలినాయిడ్ దండాయస్కాంతంలా ప్రవర్తిస్తుందని తెలుస్తుంది.
- ఈ పొడవైన తీగచుట్టను సోలినాయిడ్ అంటాము.
- సోలినాయిడ్ ఏర్పరిచే క్షేత్ర దిశను కుడిచేతి నిబంధనతో తెలుసుకోవచ్చును.
- సోలినాయిడ్ రెండు చివరలలో ఒకటి ఉత్తర ధృవంగా, మరొకటి దక్షిణ ధృవంగా ప్రవర్తిస్తున్నాయి.
- సోలినాయిడ్ బయట బలరేఖల దిశ ఉత్తరం నుంచి దక్షిణం వైపు, లోపలి బలరేఖల దిశ దక్షిణం నుంచి ఉత్తరానికి ఉంటుంది.
- దీనిని బట్టి సోలినాయిడ్ వల్ల ఏర్పడే బలరేఖలు దండాయస్కాంతంతో ఏర్పడిన బలరేఖల వలె సంవృత వలయాలని గమనించవచ్చును.
- ఈ విధంగా సోలినాయిలో విద్యుత్ ప్రవాహం వలన అయస్కాంత క్షేత్రం ఏర్పడుతుందని నిరూపితమైనది.
కృత్యం – 7
ప్రశ్న 4.
చలనంలో ఉన్న ఆవేశం మరియు విద్యుత్ ప్రవాహం గల తీగలపై అయస్కాంత క్షేత్ర బలాన్ని కృత్యం ద్వారా వివరించండి.
జవాబు:
- CRT – TV కి దగ్గరగా నిలబడి స్విచ్ ఆన్ చేయుము.
- మన చర్మంపై స్పర్శానుభూతి కలుగుతుంది.
- దీనికి కారణం TV తెరపై ఎలక్ట్రానుల కదలికయే.
- ఇప్పుడొక దండాయస్కాంతాన్ని TV తెర దగ్గరకు లంబంగా తీసుకురండి.
- తెరమీద ఆకారం విరూపితమవ్వడం గమనించవచ్చును.
- దండాయస్కాంతాన్ని తెర నుండి దూరంగా జరుపుము.
- ఇప్పుడు తెరపై చిత్రం సరిగా ఉండటం గమనించవచ్చును.
- మరొకసారి దండాయస్కాంతాన్ని టీవీ దగ్గరగా తీసుకువచ్చిన, కదిలే ఎలక్ట్రాన్లపై V లేదా I అయస్కాంత క్షేత్రం బలమును ప్రయోగించడం వలన ఆకారం మారింది.
- ఈ విధంగా కదిలే ఆవేశంపై అయస్కాంత బలదిశ ఏ విధంగా ఉంటుందో B పేపర్ / తెలుసుకునేందుకు కుడిచేతి నిబంధన వివరిస్తుంది.
- కుడిచేతి నిబంధన ఆవేశ వేగదిశ, క్షేత్ర దిశ పరస్పరం లంబంగా ఉంటేనే పనిచేయును.
- పటంలో చూపిన విధంగా కుడిచేతి బొటనవేలు, చూపుడువేలు, మధ్యవేలును ఒకదానికొకటి పరస్పరం లంబంగా ఉంచితే చూపుడు వేలు ఆవేశ వేగదిశను (విద్యుత్ ప్రవాహం I), మధ్యవేలు క్షేత్రదిశ (B) ను, బొటనవేలు బలం (F) దిశను సూచిస్తాయి.
∴ ఆవేశ కణంపై పనిచేసే బలం F = qvB.
కృత్యం – 9
ప్రశ్న 5.
విద్యుత్ అయస్కాంత ప్రేరణను కృత్యం ద్వారా నిరూపించుము.
జవాబు:
- పటంలో చూపిన విధంగా ఒక చెక్కముక్కను తీసుకొనుము.
- దానిపై మెత్తని ఇనుముతో చేసిన ఒక స్థూపాకారపు దిమ్మెను బిగించండి.
- ఆ స్థూపాకారపు దిమ్మెకు రాగి తీగను చుట్టుము.
- దిమ్మె వ్యాసం కన్నా కాస్త ఎక్కువ వ్యాసమున్న ఒక లోహపు రింగును తీసుకొని స్థూపాకారపు దిమ్మెకు అమర్చండి.
- రాగి తీగ రెండు చివరలను ఏకాంతర విద్యుత్ జనకానికి (AC) కలిపి, తీగలోకి విద్యుత్ ను ప్రవహింపజేయుము.
- లోహపు రింగు తీగచుట్ట వెంబడి కొద్ది ఎత్తులో తేలియాడడం గమనించవచ్చును.
- విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఆపివేస్తే ఆ రింగు స్థూపాకారపు దిమ్మె నుండి గాలిలో పైకి ఎగురుతుంది.
- ఇపుడు AC కి బదులుగా DC ని ఉపయోగించిన రింగు ఒక్కసారి పైకి కదిలి మరలా యథాస్థితికి చేరుకుంటుంది.
- ఈ విధంగా లోహపు రింగులో విద్యుత్ ప్రేరేపింపబడటం (విద్యుత్ అయస్కాంత ప్రేరణ) గమనించవచ్చు.