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।
-
৫৪১
আপেক্ষিক রোধ কোনটির উপর নির্ভর করে?
- ক রোধ
- খ তাপমাত্রা
- গ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
আপেক্ষিক রোধ ρ উপাদানের প্রকৃতি ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে; এটি পদার্থের নিজস্ব ধর্ম, তারের দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বা রোধের উপর নয়।
R = ρLA, ρ-এর একক Ω m, মাত্রা ML3T−3I−2
ρt = ρ0(1 + αt); তাপমাত্রা বাড়লে ধাতুর ρ বাড়ে, অর্ধপরিবাহী ও অন্তরকের ρ কমে।
পরিবাহকত্ব σ = 1ρ, একক Ω−1 m−1 বা S m−1। -
৫৪২
দুটি পরীক্ষায় একই উপাদানের দুটি তার A ও B এর আপেক্ষিক রোধ ভিন্ন পাওয়া গেল, এর অর্থ—
- ক A ও B এর দৈর্ঘ্য ভিন্ন
- খ A ও B এর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল ভিন্ন
- গ পরীক্ষা দুটি ভিন্ন তাপমাত্রায় করা হয়েছে
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পরীক্ষা দুটি ভিন্ন তাপমাত্রায় করা হয়েছে
একই উপাদানের তারের আপেক্ষিক রোধ ρ শুধু তাপমাত্রার সাথে বদলায়, তাই ρ ভিন্ন পাওয়ার অর্থ পরীক্ষা দুটি ভিন্ন তাপমাত্রায় করা হয়েছে।
দৈর্ঘ্য বা প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বদলালে রোধ R = ρLA বদলায়, কিন্তু ρ একই থাকে।
ρt = ρ0(1 + αt), ধাতুর জন্য α ধনাত্মক। -
৫৪৩
রোধ নিচের কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে না?
- ক উপাদান
- খ দৈর্ঘ্য
- গ তড়িৎ প্রবাহ
- ঘ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তড়িৎ প্রবাহ
ওহমীয় পরিবাহীর রোধ তড়িৎ প্রবাহের উপর নির্ভর করে না; i বাড়ালে V আনুপাতিক হারে বাড়ে, Vi = R ধ্রুব থাকে।
R = ρLA, অর্থাৎ রোধ উপাদানের প্রকৃতি, দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
একক Ω, মাত্রা ML2T−3I−2 -
৫৪৪
নিচের কোনটির উপর রোধ নির্ভর করে না?
- ক উপাদান
- খ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
- গ তড়িৎ প্রবাহ
- ঘ পরিবাহকের দৈর্ঘ্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তড়িৎ প্রবাহ
রোধ তড়িৎ প্রবাহের উপর নির্ভর করে না; নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ওহমের সূত্রে V ∝ i, অর্থাৎ Vi = R ধ্রুবক।
R = ρLA, অর্থাৎ রোধ নির্ভর করে উপাদান (ρ), দৈর্ঘ্য L, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A ও তাপমাত্রার উপর।
একক Ω, মাত্রা ML2T−3I−2; তাপমাত্রার সাথে Rt = R0(1 + αt)।
বেশি প্রবাহে পরিবাহী উত্তপ্ত হলে রোধ বদলায় তাপমাত্রার কারণে, সরাসরি প্রবাহের কারণে নয়। -
৫৪৫
কোনটি চার্জ প্রবাহের হার পরিমাপের একক?
- ক ভোল্ট
- খ কুলম্ব
- গ অ্যাম্পিয়ার
- ঘ ওয়াট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অ্যাম্পিয়ার
চার্জ প্রবাহের হার অর্থাৎ তড়িৎ প্রবাহ i = qt, এর একক অ্যাম্পিয়ার (A)।
1 A = 1 C s−1; অ্যাম্পিয়ার SI মৌলিক একক, মাত্রা I।
কুলম্ব আধানের একক (1 C = 1 A s), ভোল্ট বিভব পার্থক্যের একক (1 V = 1 J C−1), ওয়াট ক্ষমতার একক (1 W = 1 J s−1 = 1 V A)। -
৫৪৬
মিটার ব্রিজ নিচের কোনটির ভিত্তিতে কাজ করে?
- ক অ্যামপিয়ারের সূত্র
- খ কার্শফের সূত্র
- গ হুইটস্টোন ব্রিজ নীতি
- ঘ ফ্যারাডের নীতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) হুইটস্টোন ব্রিজ নীতি
মিটার ব্রিজ (স্লাইড ওয়্যার ব্রিজ) হুইটস্টোন ব্রিজ নীতির ভিত্তিতে অজানা রোধ নির্ণয় করে।
হুইটস্টোন ব্রিজের ভারসাম্য শর্ত PQ = RS; ভারসাম্যে গ্যালভানোমিটারে প্রবাহ শূন্য।
মিটার ব্রিজে 1 m দীর্ঘ সুষম তারে ভারসাম্য বিন্দু l পেলে RS = l100 − l, কারণ তারের রোধ দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক।
হুইটস্টোন ব্রিজের শর্তটি কার্শফের সূত্র থেকে প্রতিপাদন করা হয়। -
৫৪৭
কোন পরিবাহীর আপেক্ষিক রোধ বাড়ে-
- ক তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে
- খ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধির সাথে
- গ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির সাথে
- ঘ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল হ্রাসের সাথে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে
তাপমাত্রা বাড়লে ধাতুর অভ্যন্তরে আয়নের কম্পন বাড়ে, মুক্ত ইলেকট্রনের সংঘর্ষ বাড়ে, তাই আপেক্ষিক রোধ ρ বাড়ে।
ρ পদার্থের নিজস্ব ধর্ম; তারের দৈর্ঘ্য বা প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে না, নির্ভর করে উপাদানের প্রকৃতি ও তাপমাত্রার উপর।
R = ρLA, ρ-এর একক Ω m; ρt = ρ0(1 + αt)।
অর্ধপরিবাহী ও অন্তরকে তাপমাত্রা বাড়লে মুক্ত আধানবাহক বাড়ে বলে ρ কমে। -
৫৪৮
পরিবাহিতার SI একক কোনটি?
- ক Siemensmetre
- খ Siemenssec
- গ mhosec
- ঘ Ohm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Siemensmetre
পরিবাহিতা (পরিবাহকত্ব, conductivity) σ = 1ρ, তাই এর SI একক Ω−1 m−1 = S m−1, অর্থাৎ siemensmetre।
রোধের বিপরীত রাশি পরিবাহী-ক্ষমতা (conductance) G = 1R, একক siemens (S) বা mho (Ω−1)।
R = ρLA ⇒ G = σAL।
Ohm রোধের একক; siemenssec বা mhosec কোনো তড়িৎ রাশির একক নয়। -
৫৪৯
কোন যন্ত্র দিয়ে কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ নির্ণয় করা হয়?
- ক গ্যালভানোমিটার
- খ অ্যামিটার
- গ পটেনশিওমিটার
- ঘ ওহমমিটার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পটেনশিওমিটার
কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ নির্ণয়ে পটেনশিওমিটার ব্যবহৃত হয়, কারণ এটি কোষ থেকে কোনো প্রবাহ না নিয়েই প্রকৃত তড়িচ্চালক শক্তি মাপে।
খোলা বর্তনীতে সাম্য দৈর্ঘ্য l1 এবং বাইরে R রোধ যুক্ত করলে সাম্য দৈর্ঘ্য l2 হলে, r = R(l1 − l2)l2
কোষের সমীকরণ E = I(R + r), প্রান্তীয় বিভব V = E − Ir
ভোল্টমিটার সামান্য প্রবাহ টানে বলে তা দিয়ে প্রকৃত E পাওয়া যায় না। -
৫৫০
1 BOT =?
- ক 1 watt
- খ 746 watt
- গ 1 kW
- ঘ 1 kWh
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1 kWh
1 BOT (Board of Trade Unit) = 1 kWh = বাণিজ্যিক বিদ্যুতের 1 ইউনিট।
1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 106 J
এটি শক্তি বা কাজের একক, ক্ষমতার নয়; বিদ্যুৎ বিলে খরচ হিসাব হয় এই এককে।
বৈদ্যুতিক শক্তি W = Pt = VIt = I2Rt = V2tR -
৫৫১
CGS System এ পরিবাহীতার (conductance) এর একক কী?
- ক ohm
- খ rad
- গ volt
- ঘ ampere
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ohm
CGS/ব্যবহারিক পদ্ধতিতে পরিবাহিতার একক mho, অর্থাৎ ohm শব্দটি উল্টো করে লেখা (ohm−1); অপশনে mho নেই বলে ohm-সংশ্লিষ্ট ক-কেই উত্তর ধরা হয়েছে।
পরিবাহিতা রোধের বিপরীত রাশি, G = 1R; SI একক siemens (S) = Ω−1।
আপেক্ষিক পরিবাহিতা (পরিবাহকত্ব) σ = 1ρ, একক S m−1।
rad কোণের, volt বিভবের ও ampere তড়িৎ প্রবাহের একক। -
৫৫২
একটি 220 V - 40W বাল্বের মধ্য দিয়ে কি পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হবে?
- ক 0.5 A
- খ 5.0 A
- গ 2.0 A
- ঘ 0.2 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.2 A
এখানে, V = 220 V, P = 40 W
P = Vi
i = PV = 40220 = 0.18 ≈ 0.2 A -
৫৫৩
নিচের কোন যন্ত্রের সাহায্যে বিভব পার্থক্য ও তড়িৎচালক শক্তি নির্ণয় করা হয়?
- ক পটেনশিওমিটার
- খ অ্যামিটার
- গ গ্যালভানোমিটার
- ঘ ওয়াটমিটার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) পটেনশিওমিটার
পটেনশিওমিটার দিয়ে বিভব পার্থক্য ও তড়িচ্চালক শক্তি উভয়ই নির্ণয় করা যায়; শূন্য-বিক্ষেপ পদ্ধতিতে কাজ করায় পরিমাপের সময় কোষ থেকে কোনো তড়িৎ প্রবাহ নেওয়া হয় না, তাই অভ্যন্তরীণ রোধজনিত ক্ষয় বাদ পড়ে ও প্রকৃত emf পাওয়া যায়।
নীতি: সুষম প্রস্থচ্ছেদের তারে ধ্রুব প্রবাহে বিভব পতন দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক, E ∝ l; দুটি কোষের তুলনায় E1E2 = l1l2
ভোল্টমিটার সামান্য প্রবাহ টানে বলে বিভব পার্থক্য পায়, প্রকৃত emf নয়; অ্যামিটার প্রবাহ ও গ্যালভানোমিটার ক্ষুদ্র প্রবাহের উপস্থিতি মাপে। -
৫৫৪
বর্তনীর মূল প্রবাহ কত?
- ক 0.268A
- খ 0.6A
- গ 0.59A
- ঘ 1.26A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.59A
বর্তনীর চিত্র না থাকায় সংখ্যাগত মান যাচাই সম্ভব নয়; মূল প্রবাহ বের করার সাধারণ নিয়ম নিচে দেওয়া হলো।
সমান্তরাল অংশের তুল্য রোধ 1R = 1R1 + 1R2 (দুটি রোধে R = R1R2R1 + R2), শ্রেণি অংশে R = R1 + R2
মোট তুল্য রোধ R বের করে মূল প্রবাহ i = ER + r, এখানে E কোষের তড়িচ্চালক শক্তি ও r অভ্যন্তরীণ রোধ।
মূল প্রবাহ সমান্তরাল শাখায় রোধের ব্যস্তানুপাতে ভাগ হয়: i1 = i × R2R1 + R2 -
৫৫৫
একটি '200V-40W' বাল্বের মধ্য দিয়ে কি পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হবে?
- ক 0.05 A
- খ 0.5 A
- গ 0.02 A
- ঘ 0.2 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.2 A
এখানে, V = 200 V, P = 40 W
i = PV = 40200 = 0.2 A
(বাল্বের রোধ R = V2P = 4000040 = 1000 Ω) -
৫৫৬
নিচের কোনটি হুইটস্টোন ব্রিজ (Wheatstone Bridge) সাহায্যে পরিমাপ করা হয়?
- ক প্রবাহ
- খ বিভব পার্থক্য
- গ রোধ
- ঘ তড়িচ্চালক শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রোধ
হুইটস্টোন ব্রিজ অজানা রোধ পরিমাপের যন্ত্র; চারটি রোধ P, Q, R, S নিয়ে গঠিত ব্রিজ সাম্যাবস্থায় থাকলে গ্যালভানোমিটারে প্রবাহ শূন্য হয় এবং PQ = RS, এখান থেকে অজানা রোধ বের হয়।
মিটার ব্রিজ ও পোস্ট অফিস বক্স এই নীতিতেই কাজ করে; রোধের একক Ω।
প্রবাহ মাপে অ্যামিটার, বিভব পার্থক্য মাপে ভোল্টমিটার, তড়িচ্চালক শক্তি মাপে পটেনশিওমিটার। -
৫৫৭
যদি 100 ওয়াটের একটি বাল্ব প্রতিদিন 5 ঘণ্টা করে 30 দিন জ্বালানো হয়, তবে কী পরিমাণ বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহৃত হবে?
- ক 10 kWh
- খ 12 kWh
- গ 15 kWh
- ঘ 20 kWh
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 15 kWh
এখানে, P = 100 W = 0.1 kW, t = 5 × 30 = 150 h
W = Pt = 0.1 × 150 = 15 kWh -
৫৫৮
220 V কোন উৎসের প্রবাহমাত্রা 6 A হলে এটি দিয়ে 60 W ক্ষমতার কয়টি বাতি জ্বালাতে পারবে?
- ক 20টি
- খ 21টি
- গ 22টি
- ঘ 60টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 22টি
এখানে, V = 220 V, i = 6 A, প্রতিটি বাতির ক্ষমতা P0 = 60 W
P = Vi = 220 × 6 = 1320 W
n = PP0 = 132060 = 22টি -
৫৫৯
কোন পরিবাহী তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ এবং প্রস্থচ্ছেদ এর ক্ষেত্রফল অর্ধেক করলে পরিবর্তিত রোধ কত হবে?
- ক অর্ধেক
- খ দ্বিগুণ
- গ এক-চতুর্থাংশ
- ঘ চারগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চারগুণ
এখানে, L′ = 2L, A′ = A2
R = ρLA ⇒ R′ = ρL′A′ = ρ × 2LA2 = 4ρLA = 4R
অর্থাৎ রোধ চারগুণ হবে।
শর্টকাট: R ∝ LA, তাই R′R = 2 ÷ (12) = 4 -
৫৬০
দুটি কোষের তড়িচ্চালক বলের তুলনা কোনটি দ্বারা করা হয়?
- ক মিটার ব্রিজ
- খ অ্যামিটার
- গ ভোল্টমিটার
- ঘ পোটেনশিওমিটার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পোটেনশিওমিটার
পোটেনশিওমিটার শূন্য-বিক্ষেপ পদ্ধতিতে কাজ করে; সাম্যাবস্থায় কোষ থেকে কোনো প্রবাহ নেয় না, তাই প্রকৃত তড়িচ্চালক বল মাপা যায়: E1E2 = l1l2 (l = সাম্য দৈর্ঘ্য)।
কোষের অভ্যন্তরীণ রোধও নির্ণয় করা যায়: r = R(l1 − l2)l2।
ভোল্টমিটার কোষ থেকে প্রবাহ নেয় বলে E নয়, প্রান্তীয় বিভব পার্থক্য V = E − ir দেখায়।
মিটার ব্রিজ (হুইটস্টোন ব্রিজ নীতি) অজানা রোধ মাপে, অ্যামিটার প্রবাহ মাপে।
চল তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।