চল তড়িৎ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ৩য় অধ্যায়। এখানে ৭৯০টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৭৯০ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ৩
পাতা ১৪/৪০
-
২৬১
একটি গ্যালভানোমিটারের পাল্লা n গুণ বাড়াতে চাইলে প্রয়োজনীয় শান্টের মান কত?
- ক Gn
- খ Gn − 1
- গ (n − 1)G
- ঘ nG
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Gn − 1
I = nIg চাইলে
S = IgGI − Ig = IgGnIg − Ig = Gn − 1
ভোল্টমিটারের ক্ষেত্রে সংশ্লিষ্ট সূত্রটি R = (n − 1)G — এখানে ভাগ নয়, গুণ। দুটি গুলিয়ে ফেলা সবচেয়ে সাধারণ ভুল। -
২৬২
একটি 100 Ω রোধের দুই প্রান্তে বিভব মাপতে 1000 Ω রোধের একটি ভোল্টমিটার ব্যবহার করা হলো। বর্তনীতে ওই 100 Ω রোধটি আরেকটি 100 Ω রোধের সাথে শ্রেণিতে আছে এবং সমবায়ের দুই প্রান্তে 12 V দেওয়া আছে। ভোল্টমিটারের পাঠ কত?
- ক 6 V
- খ 12 V
- গ 4.8 V
- ঘ 5.71 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5.71 V
ভোল্টমিটার যুক্ত হলে 100 Ω ∥ 1000 Ω = 100 × 10001100 = 100011 ≈ 90.9 Ω
মোট রোধ = 100 + 90.9 = 190.9 Ω
I = 12190.9 = 0.0629 A
পাঠ = 0.0629 × 90.9 = 5.71 V
ভোল্টমিটার না থাকলে পাঠ হতো ঠিক 6 V। অর্থাৎ যন্ত্রটিই মাপকে ছোট করে দিয়েছে — একে loading effect বলে। ভোল্টমিটারের রোধ যত বড়, ত্রুটি তত কম। -
২৬৩
একটি অ্যামিটারের রোধ 0.5 Ω। এটি 4.5 Ω রোধ ও 10 V কোষের বর্তনীতে শ্রেণিতে যুক্ত করা হলো। অ্যামিটারের পাঠ প্রকৃত প্রবাহের চেয়ে কত শতাংশ কম?
- ক 10 %
- খ 5 %
- গ 11 %
- ঘ 50 %
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10 %
অ্যামিটার ছাড়া প্রকৃত প্রবাহ = 104.5 = 2.222 A
অ্যামিটারসহ = 105 = 2 A
ঘাটতি = 2.222 − 22.222 × 100 = 10 %
সরাসরি: ঘাটতির হার = rAR + rA = 0.55 = 10 % — যন্ত্রের রোধ যত ছোট, ত্রুটি তত কম। -
২৬৪
একটি বহু-পাল্লার অ্যামিটারে গ্যালভানোমিটারের রোধ 90 Ω। 0.9 Ω শান্ট ব্যবহার করলে সমবায়ের কার্যকর রোধ কত?
- ক 0.9 Ω
- খ 90.9 Ω
- গ 0.891 Ω
- ঘ 9 Ω
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.891 Ω
R = GSG + S = 90 × 0.990.9 = 8190.9 = 0.891 Ω
কার্যকর রোধ শান্টের মানের (0.9 Ω) চেয়েও সামান্য কম — সমান্তরাল সমবায়ের ধর্মই তাই।
এই ছোট রোধটিই বর্তনীতে যুক্ত হয়, তাই ভালো অ্যামিটার বর্তনীর প্রবাহ প্রায় বদলায় না। -
২৬৫
একটি গ্যালভানোমিটারকে অ্যামিটারে রূপান্তরের পর তার সংবেদনশীলতা সম্পর্কে কী বলা যায়?
- ক একই প্রবাহের জন্য বিক্ষেপ কমে যায়, অর্থাৎ সংবেদনশীলতা কমে
- খ সংবেদনশীলতা বেড়ে যায়
- গ সংবেদনশীলতা অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ গ্যালভানোমিটার আর কাজ করে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) একই প্রবাহের জন্য বিক্ষেপ কমে যায়, অর্থাৎ সংবেদনশীলতা কমে
শান্ট যুক্ত করলে মূল প্রবাহের বড় অংশ শান্ট দিয়ে চলে যায় ⟹ কুণ্ডলীতে যায় সামান্য অংশ ⟹ একই বাইরের প্রবাহে বিক্ষেপ কম।
এটিই দাম — পাল্লা বাড়াতে গিয়ে সংবেদনশীলতা হারাতে হয়। তাই খুব ছোট প্রবাহ মাপতে শান্টবিহীন গ্যালভানোমিটারই ব্যবহার হয়। -
২৬৬
একটি অ্যামিটার ও একটি ভোল্টমিটারকে ভুল করে অদলবদল করে বসানো হলো — অ্যামিটারকে রোধের সাথে সমান্তরালে এবং ভোল্টমিটারকে শ্রেণিতে। বর্তনীতে কী ঘটবে?
- ক প্রবাহ অত্যধিক বেড়ে যাবে এবং ভোল্টমিটার পুড়ে যাবে
- খ বর্তনী স্বাভাবিকভাবেই কাজ করবে
- গ দুটি যন্ত্রই সঠিক পাঠ দেবে, কেবল চিহ্ন উল্টো হবে
- ঘ ভোল্টমিটারের বড় রোধের কারণে প্রবাহ প্রায় শূন্য হয়ে যাবে এবং অ্যামিটার প্রায় কিছুই দেখাবে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ভোল্টমিটারের বড় রোধের কারণে প্রবাহ প্রায় শূন্য হয়ে যাবে এবং অ্যামিটার প্রায় কিছুই দেখাবে না
শ্রেণিতে বসা ভোল্টমিটারের রোধ কয়েক হাজার ওহম ⟹ মোট রোধ বিশাল ⟹ প্রবাহ প্রায় শূন্য।
ফলে অ্যামিটারের পাঠ প্রায় শূন্য এবং ভোল্টমিটার প্রায় পুরো উৎস-বিভব দেখায়।
বিপজ্জনক উল্টোটি: অ্যামিটারকে সরাসরি কোষের দুই প্রান্তে (সমান্তরালে) বসালে তার নগণ্য রোধ শর্ট সার্কিট তৈরি করে — তখনই যন্ত্র পুড়ে যায়। এখানে ভোল্টমিটারটি শ্রেণিতে থাকায় সেই বিপদ ঠেকে গেছে। -
২৬৭
একটি 60 W, 220 V বাতি প্রতিদিন 5 ঘণ্টা করে 30 দিন জ্বালানো হলো। মোট কত ইউনিট (kWh) বিদ্যুৎ খরচ হলো?
- ক 90 kWh
- খ 9 kWh
- গ 0.9 kWh
- ঘ 18 kWh
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 9 kWh
শক্তি = 0.06 kW × 5 h × 30 = 9 kWh
বাণিজ্যিক এক ইউনিট = 1 kWh = 3.6 × 106 J
ওয়াটকে কিলোওয়াটে না নিয়ে হিসাব করলে 9000 আসে — এককেই সবচেয়ে বেশি ভুল হয়। -
২৬৮
একটি হিটারের রোধ 44 Ω এবং এটি 220 V-এ চলে। 2 L পানিকে 20 °C থেকে 70 °C-এ উত্তপ্ত করতে কত সময় লাগবে? (পানির আপেক্ষিক তাপ 4200 J kg−1 K−1, তাপক্ষয় নেই)
- ক 191 s
- খ 764 s
- গ 100 s
- ঘ 382 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 382 s
P = V2R = 220244 = 1100 W
Q = mcΔθ = 2 × 4200 × 50 = 4.2 × 105 J
t = 4.2 × 1051100 = 382 s ≈ 6.4 মিনিট
2 L পানির ভর 2 kg ধরা হয়েছে (ঘনত্ব 1000 kg m−3)। -
২৬৯
দুটি হিটার আলাদাভাবে একই উৎসে যুক্ত করলে পানি ফোটাতে সময় লাগে যথাক্রমে 10 মিনিট ও 15 মিনিট। দুটিকে সমান্তরালে যুক্ত করে একই উৎসে দিলে একই পরিমাণ পানি ফোটাতে কত সময় লাগবে?
- ক 25 মিনিট
- খ 6 মিনিট
- গ 12.5 মিনিট
- ঘ 5 মিনিট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 6 মিনিট
একই V-তে P = V2R এবং Q = Pt স্থির ⟹ t ∝ R
সমান্তরালে রোধ যোগ হয় অন্যোন্যক হিসেবে ⟹ সময়ও তাই
1t = 110 + 115 = 3 + 230 = 16 ⟹ t = 6 মিনিট
শ্রেণিতে যুক্ত করলে সময় যোগ হতো: 10 + 15 = 25 মিনিট। -
২৭০
একটি বাতির গায়ে লেখা "100 W, 220 V"। একে 110 V উৎসে যুক্ত করলে এটি কত ক্ষমতা নেবে? (রোধ অপরিবর্তিত ধরো)
- ক 50 W
- খ 25 W
- গ 100 W
- ঘ 200 W
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 25 W
R = 2202100 = 484 Ω (স্থির)
P′ = 1102484 = 12100484 = 25 W
বিভব অর্ধেক ⟹ ক্ষমতা এক-চতুর্থাংশ, কারণ P ∝ V²।
এজন্যই লো-ভোল্টেজে বাতি অনেক কম আলো দেয় — অর্ধেক নয়, প্রায় এক-চতুর্থাংশ। -
২৭১
একটি 1000 W হিটারকে 220 V লাইনে চালাতে হলে সংযোগ তারে ন্যূনতম কত অ্যাম্পিয়ার প্রবাহ বহনের ক্ষমতা থাকতে হবে?
- ক 2.2 A
- খ 10 A
- গ 0.22 A
- ঘ 4.55 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4.55 A
I = PV = 1000220 = 4.55 A
তাই এখানে 5 A ফিউজ যথেষ্ট, কিন্তু নিরাপত্তার মার্জিন রাখতে সাধারণত 6 A বা তার বেশি রেটিংয়ের তার ও ফিউজ ব্যবহার করা হয়।
ফিউজের কাজ প্রবাহ সীমার বেশি হলে গলে গিয়ে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করা — তাই তার নয়, ফিউজই আগে গলতে হবে; সেজন্য ফিউজ-তারের গলনাঙ্ক কম ও আপেক্ষিক রোধ বেশি রাখা হয়। -
২৭২
একটি পরিবহন লাইনে 10 kW ক্ষমতা পাঠাতে হবে। লাইনের রোধ 2 Ω। ক্ষমতাটি 200 V-এ পাঠালে যত শতাংশ ক্ষয় হয়, 2000 V-এ পাঠালে ক্ষয় তার কত ভাগ হবে?
- ক 110 ভাগ
- খ 11000 ভাগ
- গ সমান থাকবে
- ঘ 1100 ভাগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1100 ভাগ
ক্ষয় = I²R এবং I = PV ⟹ ক্ষয় ∝ 1V2
200 V-এ I = 50 A ⟹ ক্ষয় = 50² × 2 = 5000 W (50 %!)
2000 V-এ I = 5 A ⟹ ক্ষয় = 5² × 2 = 50 W (0.5 %)
অনুপাত = 505000 = 1100 ভাগ
ঠিক এ কারণেই দূরপাল্লার সঞ্চালন লাইনে অতি উচ্চ বিভব (132 kV, 230 kV) ব্যবহার করা হয় — বিভব 10 গুণ বাড়ালে ক্ষয় 100 গুণ কমে। -
২৭৩
একটি বর্তনীতে R রোধে t সময়ে উৎপন্ন তাপ সম্পর্কে জুলের সূত্র অনুযায়ী কোনটি সঠিক নয়?
- ক প্রবাহ স্থির রাখলে তাপ রোধের সমানুপাতিক
- খ বিভব স্থির রাখলে তাপ রোধের সমানুপাতিক
- গ তাপ সময়ের সমানুপাতিক
- ঘ প্রবাহ স্থির রাখলে তাপ প্রবাহের বর্গের সমানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বিভব স্থির রাখলে তাপ রোধের সমানুপাতিক
H = I²Rt = V2tR
বিভব স্থির হলে H ∝ 1R — সমানুপাতিক নয়, ব্যস্তানুপাতিক। তাই (খ) ভুল।
বাকি তিনটি সঠিক: প্রবাহ স্থির হলে H ∝ R এবং H ∝ I²; সব ক্ষেত্রেই H ∝ t।
কোনটি স্থির আছে সেটা আগে ঠিক না করলে জুলের সূত্রে ভুল হবেই। -
২৭৪
একটি বাড়িতে 100 W-এর 5টি বাতি দৈনিক 4 ঘণ্টা, 1000 W-এর 1টি ইস্ত্রি দৈনিক 1 ঘণ্টা চলে। প্রতি ইউনিট 6 টাকা হলে 30 দিনে বিদ্যুৎ বিল কত?
- ক 360 টাকা
- খ 180 টাকা
- গ 540 টাকা
- ঘ 900 টাকা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 540 টাকা
বাতি: 5 × 0.1 kW × 4 h = 2 kWh প্রতিদিন
ইস্ত্রি: 1 kW × 1 h = 1 kWh প্রতিদিন
দৈনিক মোট = 3 kWh ⟹ 30 দিনে = 90 kWh
বিল = 90 × 6 = 540 টাকা
লক্ষ করো — মাত্র এক ঘণ্টার ইস্ত্রিই পাঁচটি বাতির চার ঘণ্টার অর্ধেক বিদ্যুৎ খায়। উচ্চ-ক্ষমতার যন্ত্রই বিলের মূল কারণ। -
২৭৫
একটি হিটারের কুণ্ডলীকে সমান দুই টুকরা করে দুটিকে সমান্তরালে যুক্ত করে একই উৎসে চালানো হলো। উৎপন্ন তাপের হার আগের কত গুণ হবে?
- ক 4 গুণ
- খ 2 গুণ
- গ 12 গুণ
- ঘ 14 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4 গুণ
প্রতি টুকরার রোধ R2; দুটি সমান্তরালে ⟹ R4
V স্থির ⟹ P = V2R ∝ 1R
রোধ এক-চতুর্থাংশ ⟹ ক্ষমতা 4 গুণ
তাই পুরনো হিটারের কুণ্ডলী কেটে ছোট করলে সে দ্রুত গরম করে, কিন্তু বিদ্যুৎ খরচও অনেক বেড়ে যায় এবং কুণ্ডলী পুড়ে যাওয়ার ঝুঁকি বাড়ে। -
২৭৬
220 V লাইনে একটি যন্ত্র 5 A প্রবাহ নেয় এবং তার 80 % শক্তি কার্যকর কাজে লাগে। যন্ত্রটির কার্যকর আউটপুট ক্ষমতা কত?
- ক 1100 W
- খ 220 W
- গ 275 W
- ঘ 880 W
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 880 W
ইনপুট ক্ষমতা = VI = 220 × 5 = 1100 W
আউটপুট = 0.8 × 1100 = 880 W
বাকি 220 W তাপ, শব্দ ও ঘর্ষণে নষ্ট হয়। বিদ্যুৎ বিল কিন্তু ইনপুটের (1100 W) ওপরই আসে — মিটার কার্যকর অংশ আলাদা করে না। -
২৭৭
একটি তারের মধ্য দিয়ে 2 A প্রবাহ 5 মিনিট চললে 12000 J তাপ উৎপন্ন হয়। তারটির রোধ কত?
- ক 20 Ω
- খ 5 Ω
- গ 2 Ω
- ঘ 10 Ω
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 10 Ω
H = I²Rt
12000 = 2² × R × 300
R = 120001200 = 10 Ω
5 মিনিট = 300 s — সময়কে সেকেন্ডে না নিলে উত্তর 600 গুণ ভুল আসবে। -
২৭৮
গৃহস্থালি বর্তনীতে সব যন্ত্র সমান্তরালে যুক্ত করা হয় কেন?
- ক সমান্তরালে যুক্ত করলে মোট রোধ বেড়ে যায়, তাই বিদ্যুৎ কম খরচ হয়
- খ সমান্তরালে যুক্ত করলে প্রতিটি যন্ত্রে সমান প্রবাহ চলে
- গ প্রতিটি যন্ত্র পূর্ণ লাইন-বিভব পায় এবং একটি বন্ধ বা নষ্ট হলেও বাকিগুলো চলে
- ঘ শ্রেণি সংযোগে বিদ্যুৎ বিল বেশি আসে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্রতিটি যন্ত্র পূর্ণ লাইন-বিভব পায় এবং একটি বন্ধ বা নষ্ট হলেও বাকিগুলো চলে
দুটি সুবিধা:
① সমান্তরালে প্রতিটির দুই প্রান্তে একই 220 V — যন্ত্রগুলো সেই বিভবের জন্যই তৈরি।
② একটি শাখা খুলে গেলে বাকি শাখাগুলোর পথ অটুট থাকে, তাই একটি বাতি নষ্ট হলে পুরো বাড়ি অন্ধকার হয় না।
শ্রেণিতে যুক্ত করলে বিভব ভাগ হয়ে যেত, প্রবাহ সবখানে সমান হতো এবং একটি নষ্ট হলেই সব বন্ধ। আর সমান্তরালে মোট রোধ কমে, বাড়ে না — তাই প্রবাহও বেশি চলে। -
২৭৯
একটি বাতি 220 V-এ 100 W। লাইনের বিভব 10 % কমে গেলে বাতির ক্ষমতা প্রায় কত শতাংশ কমবে? (রোধ অপরিবর্তিত)
- ক 10 %
- খ 20 %
- গ 5 %
- ঘ 19 %
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 19 %
P ∝ V² ⟹ P′P = (0.9)² = 0.81
হ্রাস = 1 − 0.81 = 0.19 ⟹ 19 %
সাধারণ নিয়ম: V-এ x % ছোট পরিবর্তনে P-তে প্রায় 2x % পরিবর্তন হয় (এখানে 2 × 10 = 20 %, প্রকৃত মান 19 %)। ছোট পরিবর্তনে আসন্ন মান ভালো মেলে, বড় পরিবর্তনে বর্গই করতে হয়। -
২৮০
একটি বৈদ্যুতিক কেটলি 500 W ক্ষমতায় নির্দিষ্ট পরিমাণ পানি ফোটাতে 8 মিনিট নেয়। একই কেটলিতে দ্বিগুণ পানি ফোটাতে (একই প্রাথমিক তাপমাত্রা থেকে) কত সময় লাগবে?
- ক 8 মিনিট
- খ 4 মিনিট
- গ 16 মিনিট
- ঘ 32 মিনিট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 16 মিনিট
Q = mcΔθ ⟹ ভর দ্বিগুণ হলে প্রয়োজনীয় তাপ দ্বিগুণ
ক্ষমতা একই ⟹ t = QP ⟹ সময়ও দ্বিগুণ = 16 মিনিট
বাস্তবে তাপক্ষয়ের কারণে এর চেয়ে একটু বেশিই লাগে, কারণ বেশি সময় ধরে চারপাশে তাপ ছড়ায়।
চল তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।