চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২ — চল তড়িৎ সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

তড়িৎক্ষেত্রের প্রভাবে কোনো পরিবাহীর মুক্ত ইলেকট্রনগুলো ক্ষেত্রের বিপরীত দিকে যে গড় বেগ লাভ করে, তাকে তাড়ন বেগ বলে।

তড়িচ্চালক শক্তি ও বিভব পার্থক্যের মধ্যে পার্থক্য নিম্নরূপ—

(১) একক ধনাত্মক আধানকে কোনো তড়িৎ উৎস সহ সম্পূর্ণ বর্তনী একবার ঘুরিয়ে আনতে উৎস যে কাজ করে তা তড়িচ্চালক শক্তি; অন্যদিকে বর্তনীর দুটি বিন্দুর মধ্যে একক ধনাত্মক আধান স্থানান্তরে কৃতকাজ হলো ঐ দুই বিন্দুর বিভব পার্থক্য।

(২) তড়িচ্চালক শক্তি হলো কারণ, আর বিভব পার্থক্য হলো তার ফল।

(৩) তড়িচ্চালক শক্তি বর্তনীর রোধের উপর নির্ভর করে না, কিন্তু বিভব পার্থক্য বর্তনীর রোধ ও প্রবাহের উপর নির্ভর করে (V=IR)।

(৪) বর্তনীতে প্রবাহ চললে উৎসের তড়িচ্চালক শক্তি এর প্রান্তীয় বিভব পার্থক্যের চেয়ে বড় হয়: E=V+Ir।

বর্তনীতে R₁ ও R₂ সমান্তরালে এবং এদের তুল্য রোধ R₃ এর সাথে শ্রেণিতে যুক্ত।

সমান্তরাল অংশের তুল্য রোধ,

R_p=R₁R₂R₁+R₂=3×63+6=2 Ω

মোট রোধ,

R=R_p+R₃=2+10=12 Ω

আমরা জানি,

I=ER

বা, I=612

∴ I=0.5 A

অতএব, বর্তনীর মূল প্রবাহ 0.5 A।

R₃ এর সাথে কোনো রোধ শ্রেণিতে যুক্ত করলে R₃ এর মধ্য দিয়ে বর্তনীর সম্পূর্ণ প্রবাহ I যাবে, অথচ R₁ এর মধ্য দিয়ে যাবে তার একটি অংশ R₂R₁+R₂I=23I; ফলে কখনোই সমান হবে না। তাই R₃ এর সাথে X রোধ সমান্তরালে যুক্ত করতে হবে।

মূল প্রবাহ I হলে, R₁ এর প্রবাহ,

I₁=R₂R₁+R₂I=69I=23I

R₃ এর প্রবাহ,

I₃=XX+R₃I=XX+10I

শর্তমতে,

I₃=I₁

বা, XX+10=23

বা, 3X=2X+20

∴ X=20 Ω

যাচাই: R₃ ও 20 Ω এর তুল্য রোধ 10×2030=6.67 Ω, মোট রোধ 2+6.67=8.67 Ω, মূল প্রবাহ I=68.67=0.692 A। তখন I₁=23×0.692=0.462 A এবং I₃=2030×0.692=0.462 A, অর্থাৎ প্রবাহ দুটি সমান।

অতএব, R₃ এর সাথে 20 Ω রোধ সমান্তরালে যুক্ত করলে R₃ এর ভেতর দিয়ে R₁ এর সমান প্রবাহ পাওয়া যাবে।