চল তড়িৎ — বোর্ডের সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

নিচে একটি তড়িৎ বর্তনী দেয়া হলো:

নিচে একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী দেখানো হলো:

চিত্র-১ ও চিত্র-২ এ দুটি বর্তনী দেখানো হলো। প্রথমে রিপন চিত্র-১ এ 20 second ধরে R=200 Ω রোধে 20V তড়িচ্চালক বল সংযোগ দিল। পরবর্তীতে রিপন চিত্র-১ ও চিত্র-২ এ রোধের সাথে উৎপন্ন তাপের পরিবর্তনের লেখচিত্র অঙ্কন করলো।

রহিম উদ্দীপকের বর্তনীর R₃ রোধকে 200gm পানির মধ্যে 20 মিনিট ডুবিয়ে পানি ফোটানোর চেষ্টা করলো। [কক্ষ তাপমাত্রা 27^∘C, পানির আপেক্ষিক তাপ 4200 Jkg⁻¹K⁻¹] ।

নিচের চিত্রে R₁, R₂, R₃ এবং R₄ এর মান যথাক্রমে 30 Ω, 15 Ω, 20 Ω এবং 15 Ω। অ্যামিটার A এর সর্বোচ্চ পাল্লা 2A:

2.5 kg পানির তাপমাত্রা 20^∘C থেকে 95^∘C এ উন্নীত করার জন্য 220V - 1000W এর নিমজ্জক উত্তাপক ব্যবহার করা হলো। 12 মিনিট পর উত্তাপকটি বিকল হয়ে গেল।

তড়িচ্চালক বল, E=3V

অভ্যন্তরীণ রোধ, r=0.2 Ω এবং বহিঃরোধ, R=30 Ω

ইলেকট্রিসিটি ল্যাবরেটরিতে একটি মিটার ব্রিজের একটি ফাঁকে 2 Ω এবং অপর ফাঁকে 3 Ω রোধ সংযুক্ত আছে। শিক্ষার্থীরা নিস্পন্দ বিন্দু ঠিক মাঝখানে পেতে চাচ্ছে।

চিত্রে প্রদর্শিত প্রতিটি কোষের তড়িচ্চালক শক্তি 1.5V এবং অভ্যন্তরীণ রোধ 1 Ω।

100 রোধের গ্যালভানোমিটার, 5 Ω শান্ট নিয়ে একটি তড়িৎ বর্তনী তৈরি করা হলো। গ্যালভানোমিটারের প্রবাহ 0.46A।

চিত্র-১ ও চিত্র-২ এ প্রদর্শিত প্রত্যেকটি কোষের তড়িচ্চালক বল 1.5 V এবং অভ্যন্তরীণ রোধ 1.5 Ω বহিঃস্থ 100 Ω রোধের সাথে যুক্ত করা আছে।

চিত্রটি লক্ষ করো।

চিত্র-১ এর রোধের সমাবেশকে 12V তড়িৎ উৎসের সাথে যুক্ত করায় বর্তনীতে তড়িৎপ্রবাহ শুরু হয়। সময়ের সাথে সাথে বর্তনীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং প্রবাহমাত্রা কমতে থাকে। কোনো এক পর্যায়ে প্রবাহমাত্রা 17Amp হয়।

[রোধের তাপমাত্রা গুণাঙ্ক, α=0.05/^∘C]

নিচের বর্তনীটি লক্ষ করো:

বর্তনীতে উল্লেখিত প্রতিটি তড়িৎ কোষের মান 1.5V। তড়িৎ কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ 0.2Ω।

চিত্র-১ এর রোধের সমাবেশকে 12V তড়িৎ উৎসের সাথে যুক্ত করায় বর্তনীতে তড়িৎপ্রবাহ শুরু হয়। সময়ের সাথে সাথে বর্তনীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং প্রবাহমাত্রা কমতে থাকে। কোনো এক পর্যায়ে প্রবাহমাত্রা 17Amp হয়। রোধের তাপমাত্রা গুণাঙ্ক 0.05/^∘C।

নিচের বর্তনীটি লক্ষ করো:

12.5 রোধের একটি তারকে টেনে দ্বিগুণ করে একটি হিটারের কুণ্ডলী তৈরি করে, এতে 220V সরবরাহ লাইনে যুক্ত করা হলো। কুণ্ডলীকে 30^∘C এর পানিতে নিমজ্জিত করে 305 sec বিদ্যুৎ চালনা করা হলো। ধরে নিতে হবে সম্পূর্ণ তড়িৎ শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়েছে ।

উদ্দীপকটি লক্ষ্য করো-

M, N এবং S তিনটি রোধ যাদের মান যথাক্রমে 18Ω, 36Ω এবং 40 Ω। T রোধটি পরিবর্তনশীল। প্রাথমিক অবস্থায় চাবি K টি খোলা রেখে বাতিটিতে 2 sec সময়ে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়।

90Ω রোধের একটি গ্যালভানোমিটারের সাথে 1Ω রোধ সমান্তরালে যুক্ত আছে। বর্তনীর মূল প্রবাহ 3 A. এই গ্যালভানোমিটার দ্বারা 3 A এর অধিক তড়িৎ প্রবাহ মাপা সম্ভব ।

সংযুক্ত অ্যামিটারের অভ্যন্তরীণ রোধ 0.5Ω.

বর্তনীটি লক্ষ করো:

উদ্দীপকের বর্তনীতে দুটি 60 W – 220 V লেখা বাল্ব সংযুক্ত - করে 220 V উৎসের সাথে সংযোগ দেয়া হলো-

উদ্দীপকে একটি বর্তনী দেখানো হলো:

একটি বর্তনীতে 15 Ω ও 20 Ω মানের দুটি রোধককে সমান্তরাল সমবায়ে সাজিয়ে 9 volt তড়িচ্চালক শক্তির সাথে যুক্ত করাতে তাতে 1 A তড়িৎ প্রবাহিত হলো।

2 V তড়িচ্চালক শক্তি ও 1 Ω অন্তঃরোধবিশিষ্ট 5 টি তড়িৎ কোষকে শ্রেণিতে সাজিয়ে 25^∘C তাপমাত্রার 60 Ω রোধবিশিষ্ট একটি পরিবাহী তারের সাথে যুক্ত করা হলো। পরিবাহী তারে রোধের উষ্ণতার গুণাঙ্ক 4.2×10⁻¹/^∘C।

চিত্র দুটি পর্যবেক্ষণ করো এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও:

উদ্দীপকের বর্তনীটির প্রবাহমাত্রা নির্ণয়ের জন্য অ্যামিটারের পাঠ নেয়া হলো। পরবর্তীতে Ω রোধের একটি পরিবাহী তারকে B ও C বিন্দুতে যুক্ত করে পুনরায় অ্যামিটারের পাঠ নেওয়া হলো।

চিত্রে, তড়িৎ কোষের তড়িচ্চালক শক্তি E=16 V এবং অ্যামিটার দ্বারা সর্বোচ্চ 2.25 A তড়িৎ প্রবাহ মাপা যায়। পরবর্তীতে 16 V এর পরিবর্তে 150 V এর ব্যাটারি ব্যবহার করা হলো এবং বর্তনীর অ্যামিটারের পাল্লা 4 গুণ করা হলো।

চিত্রে অভ্যন্তরীণ রোধ, r=.2Ω

তড়িচ্চালক শক্তি, E=8V

A ও B দুটি বৈদ্যুতিক বাল্ব যাদের গায়ে যথাক্রমে 120 W−220 V ও 60 W−220 V লেখা আছে। বাল্ব দুটিকে 220 V বিভব উৎসের সাথে প্রথমে সমান্তরালে ও পরে শ্রেণিতে যুক্ত করা হল।

চিত্রে একটি অ্যামিটার বর্তনী দেখানো হলো যার পাল্লা σ∼10 A পর্যন্ত। রহিম বেশি তড়িৎ প্রবাহ পরিমাপের জন্য অ্যামিটারের পাল্লা 10 গুণ বৃদ্ধি করতে চাইলো।

চিত্রে একটি হুইটস্টোন ব্রীজ দেখানো হয়েছে।

চিত্রে একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী দেখানো হলো।

E=5 V, r=0.2Ω, R=40Ω

100 Ω রোধের একটি গ্যালভানোমিটারের সাথে 2 Ω রোধ সমান্তরালে যুক্ত আছে। বর্তনীর মূল প্রবাহ 2 A। এই যন্ত্র দ্বারা 2 A এর অধিক প্রবাহ মাপা সম্ভব নয়।

60 Ω রোধের দুটি রোধক শ্রেণিতে যুক্ত করে 120 V তড়িৎ উৎসের সাথে যুক্ত করা হলো। পরবর্তীতে রোধক দুটি সমান্তরালে যুক্ত করে একই উৎসের সাথে যুক্ত করা হলো।

স্বাভাবিক তাপমাত্রায় (25^∘C) টাংস্টেন তারের রোধ 65 Ω। এরূপ তার দুটি বৈদ্যুতিক হিটারের কুণ্ডলী তৈরি করে বৈদ্যুতিক লাইনের সাথে (220V) সমান্তরালে যুক্ত করা হলো। এতে কুণ্ডলী তারের তাপমাত্রা 250^∘C-এ উন্নীত হলো। ১ম কুণ্ডলী তারের দৈর্ঘ্য ও ব্যাস উভয়ই ২য় কুণ্ডলীর তুলনায় দ্বিগুণ রোধের উষ্ণতা গুণাঙ্ক, α=4.5×10^{−3 ∘}C⁻¹।

উদ্দীপকটি লক্ষ কর এবং নিচের প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও :

উদ্দীপকটি লক্ষ কর :

নিচের চিত্র তিনটি লক্ষ কর :

পরীক্ষাগারে ফারিয়া তিনটি একই মানের কোষ ও একটি বৈদ্যুতিক বাতি নিয়ে চিত্রানুযায়ী বিভিন্নভাবে তিনটি বর্তনী তৈরি করল। [কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ 0.1 Ω ও বাতির রোধ নগণ্য]।

রাফি ও শাফি উপরের চিত্র মোতাবেক কাজ করছে। রাফি বলল ১ম চিত্রের তড়িৎ প্রবাহের বিস্তারের সমান তড়িৎ প্রবাহ ২য় চিত্রের বর্তনীর জন্য যথার্থ। কিন্তু শাফি বলল, "না", ২য় চিত্রের বর্তনীর জন্য যথার্থ তড়িৎপ্রবাহ হচ্ছে ১ম চিত্রের তড়িৎ প্রবাহের গড় মানের সমান।

R₁=R₄=2Ω

R₂=4Ω; R₃=3Ω

চিত্রের বর্তনীর মোট প্রবাহ I, C ও F বিন্দুতে 6 Ω রোধ যুক্ত করলে বর্তনীর মোট প্রবাহ I₁ হয়। C ও F বিন্দুর রোধটি বিচ্ছিন্ন করে ঐ রোধটিকে 10 Ω এর সমান্তরালে যুক্ত করলে বর্তনীর প্রবাহ হয় I₂।

P ও Q দুটি বর্তনী যার প্রত্যেকটিতে রোধযুক্ত তারের দৈর্ঘ্য 0.5 m এবং ব্যাসার্ধ 0.2 cm। বর্তনী দুটিতে একই সময় ধরে তড়িৎ প্রবাহিত হচ্ছে।

নিচের বর্তনীটি লক্ষ কর :

নিচের বর্তনী লক্ষ কর:

পরীক্ষাগারে হারুন একটি 100 Ω রোধ এবং 10 mA পাল্লার গ্যালভানোমিটার নিয়ে কাজ করার সময় উপরে অঙ্কিত বর্তনীর ন্যায় সজ্জিত করল। এই সময় শিক্ষক তাকে গ্যালভানোমিটারটিকে (0−10 A) পাল্লার অ্যামিটারে রূপান্তর করতে বলায় সে গ্যালভানোমিটারের সজ্জায় কিছু পরিবর্তন আনল।

একটি AC উৎসের বিস্তার 220 V এবং কম্পাঙ্ক 50 Hz। এর সাথে 1000 Ω এর একটি বৈদ্যুতিক রুম হিটার সংযুক্ত করা হলো। পরবর্তীতে ঐ হিটারকে 220 V এর DC উৎসের সাথে যুক্ত করা হলো।

মেধাবী ছাত্রী সুজানা নিচের বর্তনীটি অঙ্কন করে প্রথমে মূল প্রবাহ হিসাব করে। পরবর্তীতে সে 100 Ω মানের একটি রোধ R₄ এর সাথে প্রথমে সমান্তরালে এবং পরে শ্রেণিতে যুক্ত করে উভয় ক্ষেত্রে মূল প্রবাহ হিসাব করে দেখল দ্বিতীয় ক্ষেত্রে প্রবাহমাত্রার পরিমাণ হ্রাস পায়।

প্রদত্ত বর্তনীতে R₁=75Ω, R₂=25Ω, R₃=90Ω, R₄=50Ω এবং R₅=75Ω উল্লেখ্য, তড়িচ্চালক বল E=6V.