চট্টগ্রাম বোর্ড ২০১৭ — তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ও চুম্বকত্ব সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

কোনো তড়িৎ প্রবাহবাহী পরিবাহী বা অর্ধপরিবাহীকে প্রবাহের লম্ব দিকে চৌম্বকক্ষেত্রে স্থাপন করলে প্রবাহ ও চৌম্বকক্ষেত্র উভয়ের লম্ব দিকে পরিবাহীর দুই পার্শ্বের মধ্যে একটি বিভব পার্থক্য সৃষ্টি হওয়ার ঘটনাকে হল ক্রিয়া বলে।

চৌম্বক মধ্যতলে মুক্তভাবে ঝুলন্ত একটি চুম্বক শলাকা অনুভূমিক তলের সাথে যে কোণ উৎপন্ন করে, তাকে ঐ স্থানের বিনতি বলে।

ঢাকার বিনতি 31^∘N বলতে বোঝায়, ঢাকায় চৌম্বক মধ্যতলে মুক্তভাবে ঝুলন্ত চুম্বক শলাকা অনুভূমিকের সাথে 31^∘ কোণে আনত থাকে এবং এর উত্তর মেরু অনুভূমিকের নিচের দিকে ঝুঁকে থাকে।

অর্থাৎ ঢাকায় পৃথিবীর মোট চৌম্বকক্ষেত্র অনুভূমিকের সাথে 31^∘ কোণ উৎপন্ন করে।

এ থেকে tan 31^∘=B_VB_H, অর্থাৎ ঢাকায় পৃথিবীর চৌম্বকক্ষেত্রের উল্লম্ব উপাংশ অনুভূমিক উপাংশের tan 31^∘=0.6 গুণ।

আমরা জানি,

B_P=μ₀I2πd

বা, B_P=4π×10⁻⁷×102π×1

∴ B_P=2×10⁻⁶ T

অতএব, XY তারের দরুন P বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্রের মান 2×10⁻⁶ T।

Q বিন্দুটি 1 m ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার তারের কেন্দ্র, যার মধ্য দিয়ে 10 A প্রবাহ চলছে। Q বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্র নির্ণয় করে গ এর B_P এর সাথে তুলনা করি।

আমরা জানি,

B_Q=μ₀NI2r

বা, B_Q=4π×10⁻⁷×1×102×1

∴ B_Q=6.28×10⁻⁶ T

আবার, B_QB_P=6.28×10⁻⁶2×10⁻⁶=3.14=π

দেখা যায়, একই প্রবাহ ও একই দূরত্বে সরল তারের দরুন P বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্র 2×10⁻⁶ T, কিন্তু বৃত্তাকার তারের কেন্দ্র Q তে চৌম্বকক্ষেত্র 6.28×10⁻⁶ T। কারণ বৃত্তাকার তারের প্রতিটি অংশ কেন্দ্র থেকে সমান দূরত্বে থাকে এবং সব অংশের ক্ষেত্র একই দিকে যোগ হয়।

অতএব, উক্তিটি সঠিক; P ও Q এর মধ্যে Q বিন্দুর চৌম্বকক্ষেত্রের মান বেশি, যা P বিন্দুর চৌম্বকক্ষেত্রের π গুণ (3.14 গুণ)।