রাজশাহী বোর্ড ২০১৭ — তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

কোনো আহিত কণা তড়িৎক্ষেত্র ও চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে গতিশীল হলে কণাটির উপর যে মোট বল ক্রিয়া করে, তাকে লরেঞ্জ বল বলে। একে F=q(E+v×B) দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

কোনো চৌম্বক ক্ষেত্রে ক্ষেত্রের লম্বদিকে স্থাপিত একক দৈর্ঘ্যের পরিবাহীতে একক প্রবাহ চললে পরিবাহীটি যে বল অনুভব করে, তা-ই ঐ স্থানের চৌম্বক ক্ষেত্রের মান, B=FIl।

কুণ্ডলীর চৌম্বক ক্ষেত্রের মান 15 T বলতে বোঝায়, ঐ চৌম্বক ক্ষেত্রের লম্বদিকে স্থাপিত 1 m দৈর্ঘ্যের পরিবাহীতে 1 A প্রবাহ চললে পরিবাহীটি 15 N বল অনুভব করবে।

অন্যভাবে, ঐ ক্ষেত্রের লম্বভাবে স্থাপিত প্রতি বর্গমিটার ক্ষেত্রফলের মধ্য দিয়ে 15 Wb চৌম্বক ফ্লাক্স অতিক্রম করে, অর্থাৎ 15 T=15 Wb m⁻²।

আমরা জানি,

NΦ=LI

বা, L=NΦI

বা, L=500×2×10⁻²2.5

∴ L=4 H

অতএব, কুণ্ডলীটির স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক 4 H।

2 s সময়ে কুণ্ডলীর প্রবাহ 0 থেকে 2.5 A এ পৌঁছালে প্রতিটি পাকের ফ্লাক্স 2×10⁻² Wb পরিবর্তিত হয়। ফ্যারাডের সূত্র অনুসারে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি নির্ণয় করি।

আমরা জানি,

ε=NΔΦΔt

বা, ε=500×2×10⁻²2

∴ ε=5 V

অথবা, ε=LΔIΔt=4×2.52=5 V

দেখা যায়, কুণ্ডলীটিতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি 5 V, যা সায়েমের ধারণাকৃত 8 V এর চেয়ে কম। 8 V পেতে হলে প্রবাহ Δt=NΔΦε=108=1.25 s সময়ে পরিবর্তন করতে হতো।

অতএব, সায়েমের ধারণা যথার্থ নয়।