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।
-
৫৬১
নিচের কোন যন্ত্রের সাহায্যে ছোটমানের রোধ ও বিদ্যুচ্চালক শক্তি নির্ণয় করা যায়?
- ক অ্যামিটার
- খ গ্যালভানোমিটার
- গ পটেনশিওমিটার
- ঘ মিটার ব্রিজ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পটেনশিওমিটার
পোটেনশিওমিটারে তারের দৈর্ঘ্যের সাথে বিভব পতন সমানুপাতিক (V ∝ l); নিস্পন্দ বিন্দুতে কোষ থেকে কোনো তড়িৎ প্রবাহ নেয় না, তাই প্রকৃত তড়িচ্চালক শক্তি মাপা যায়: E1E2 = l1l2।
কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ r = R(l1 − l2)l2 এবং ক্ষুদ্র রোধ (অ্যামিটারের শান্টের মতো) সঠিকভাবে নির্ণয় করা যায়।
ভোল্টমিটার কোষ থেকে প্রবাহ নেয় বলে প্রান্তীয় বিভব দেখায়, তড়িচ্চালক শক্তি নয়।
মিটার ব্রিজ মাঝারি রোধ, অ্যামিটার প্রবাহ, গ্যালভানোমিটার ক্ষুদ্র প্রবাহের অস্তিত্ব নির্ণয়ে ব্যবহৃত হয়। -
৫৬২
তারের আপেক্ষিক রোধ নির্ণয়ে কোন যন্ত্রটি ব্যবহৃত হয়?
- ক পোটেনসিওমিটার
- খ মিটার ব্রিজ
- গ গ্যালভানোমিটার
- ঘ পোস্টঅফিস বক্স
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মিটার ব্রিজ
মিটার ব্রিজ হুইটস্টোন ব্রিজ নীতিতে (PQ = RS) কাজ করে; এক মিটার লম্বা তারে নিস্পন্দ বিন্দু খুঁজে অজানা রোধ S = R(100 − l)l নির্ণয় করা হয়।
রোধ থেকে তারের আপেক্ষিক রোধ ρ = RAL = Rπr2L পাওয়া যায়।
পোস্ট অফিস বক্সও হুইটস্টোন ব্রিজ নীতিতে রোধ মাপে, তবে পাঠ্যবইয়ের পরীক্ষায় আপেক্ষিক রোধের জন্য মিটার ব্রিজ নির্দিষ্ট।
পোটেনসিওমিটার দিয়ে তড়িচ্চালক শক্তি ও অল্প রোধ, গ্যালভানোমিটার দিয়ে ক্ষুদ্র তড়িৎ প্রবাহের অস্তিত্ব ও দিক নির্ণয় করা হয়। -
৫৬৩
একটি ধাতব রোধের উষ্ণতা 10°C হতে 110°C পর্যন্ত বৃদ্ধি পেলে এর রোধ 10% বাড়ে। ধাতুটির রোধের উষ্ণতা গুণাঙ্ক কত?
- ক 0.02 °C−1
- খ 0.002 °C−1
- গ 0.01 °C−1
- ঘ 0.001 °C−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.001 °C−1
এখানে, R0 = R, Rt = R + 10% R = 1.1R, Δθ = 110 − 10 = 100°C
α = Rt − R0R0 × Δθ = 1.1R − RR × 100 = 0.1100 = 0.001 °C−1 -
৫৬৪
কোন এককের সংকেত সঠিক?
- ক চার্জ- W
- খ তড়িৎ প্রবাহ- A
- গ বিভব- C
- ঘ তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক- J/s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তড়িৎ প্রবাহ- A
তড়িৎ প্রবাহের SI একক অ্যাম্পিয়ার (A), এটি মৌলিক একক; 1 A = 1 C s−1।
চার্জের একক কুলম্ব (C), বিভবের একক ভোল্ট (V = J C−1), ক্ষমতার একক ওয়াট (W = J s−1)।
তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক Z = mIt, একক kg C−1; ফ্যারাডের প্রথম সূত্র m = ZIt।
রোধের একক ওহম (Ω = V A−1); তড়িৎ শক্তির ব্যবহারিক একক 1 kWh = 3.6 × 106 J। -
৫৬৫
কোন বর্তনীর অজানা রোধ নির্ণয়ে কোন যন্ত্রটি ব্যবহৃত হয়?
- ক পোস্টঅফিস বক্স
- খ মিটার ব্রীজ
- গ পোটেনশিওমিটার
- ঘ ক্যালকুলেটর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মিটার ব্রীজ
মিটার ব্রিজ হুইটস্টোন ব্রিজ নীতিতে (PQ = RS) অজানা রোধ নির্ণয়ের যন্ত্র; 100 cm তারে নিস্পন্দ বিন্দু l পেলে X = R(100 − l)l। একে স্লাইড-ওয়্যার ব্রিজও বলে।
পোস্ট অফিস বক্সও হুইটস্টোন ব্রিজের বাক্সবন্দি রূপ; অনুপাত বাহু 10, 100, 1000 Ω দিয়ে অজানা রোধ মাপা যায়।
পোটেনশিওমিটার দিয়ে তড়িচ্চালক শক্তির তুলনা ও কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ মাপা হয়।
হুইটস্টোন ব্রিজ সবচেয়ে সংবেদনশীল হয় যখন চারটি রোধ প্রায় সমান। -
৫৬৬
একটি এনার্জি বাল্বের গায়ে 220 V-20 W লেখা আছে। বাল্বটির ভেতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ কত?
- ক 330 A
- খ 111 A
- গ 15 A
- ঘ 511 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 111 A
এখানে, V = 220 V, P = 20 W
I = PV = 20220 = 111 A -
৫৬৭
কোন যন্ত্রের সাহায্যে আপেক্ষিক রোধ নির্ণয় করা হয়?
- ক ক্যালরিমিটার
- খ গ্যালভানোমিটার
- গ পোটেনসিওমিটার
- ঘ মিটার ব্রিজ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) মিটার ব্রিজ
মিটার ব্রিজ (হুইটস্টোন ব্রিজের নীতি) দিয়ে অজানা রোধ নির্ণয় করা হয়: X = R(100 − l)l; তারপর ρ = XAL = Xπr2L থেকে আপেক্ষিক রোধ পাওয়া যায়।
পোটেনশিওমিটার দিয়ে তড়িচ্চালক শক্তির তুলনা ও কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ নির্ণয় করা হয়; পোস্ট অফিস বক্সও রোধ মাপার যন্ত্র।
গ্যালভানোমিটার ক্ষুদ্র প্রবাহ শনাক্ত করে; ক্যালরিমিটার আপেক্ষিক তাপ নির্ণয়ে ব্যবহৃত হয়।
ভারসাম্য অবস্থায় হুইটস্টোন ব্রিজে PQ = RS এবং গ্যালভানোমিটারে প্রবাহ শূন্য। -
৫৬৮
কোনটি সুপরিবাহী নয়?
- ক কপার
- খ কার্বন
- গ সিলভার
- ঘ অ্যালুমিনিয়াম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কার্বন
কার্বন সুপরিবাহী নয়; এর আপেক্ষিক রোধ প্রায় 3.5 × 10−5 Ω m, ধাতুর চেয়ে প্রায় 1000 গুণ বেশি, আর তাপমাত্রা বাড়লে রোধ কমে (ঋণাত্মক উষ্ণতা সহগ)।
সুপরিবাহিতার ক্রম: রূপা (1.6 × 10−8 Ω m) > তামা (1.7 × 10−8) > সোনা (2.4 × 10−8) > অ্যালুমিনিয়াম (2.65 × 10−8)।
ধাতুতে মুক্ত ইলেকট্রনের ঘনত্ব বেশি (প্রায় 1028 m−3) বলে সুপরিবাহী; কার্বন রোধক ও পেন্সিলে ব্যবহৃত হয়। -
৫৬৯
একটি 220 V এর হিটার 110 V এ চালালে উৎপাদিত তাপ-
- ক অর্ধেক হবে
- খ দ্বিগুণ হবে
- গ 14 গুণ হবে
- ঘ একই পরিমাণ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 14 গুণ হবে
এখানে, V1 = 220 V, V2 = 110 V, হিটারের রোধ R একই
তাপ H ∝ V2R, তাই H2H1 = (V2V1)2 = (110220)2 = 14
অর্থাৎ উৎপাদিত তাপ 14 গুণ হবে। -
৫৭০
একটি তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হলে রোধ কি হবে?
- ক অর্ধেক
- খ একই থাকবে
- গ দ্বিগুণ
- ঘ রোধের মাত্রার উপর নির্ভর করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দ্বিগুণ
রোধ R = ρLA; একই তারের ρ ও A অপরিবর্তিত থাকলে R ∝ L, তাই দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হলে রোধ দ্বিগুণ।
R′ = ρ(2L)A = 2R।
তারকে টেনে দৈর্ঘ্য n গুণ করলে আয়তন একই থাকায় A হয় 1n গুণ, তখন R হয় n2 গুণ (দ্বিগুণ টানলে 4 গুণ)। -
৫৭১
ফিউজ তার এর বৈশিষ্ট্য কোনটি?
- ক কম রোধ এবং উচ্চ গলনাংক
- খ উচ্চ রোধ এবং কম গলনাংক
- গ উচ্চ রোধ এবং উচ্চ গলনাংক
- ঘ কম রোধ এবং কম গলনাংক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) উচ্চ রোধ এবং কম গলনাংক
ফিউজ তার বর্তনীতে শ্রেণিতে যুক্ত থাকে; নির্দিষ্ট মানের বেশি প্রবাহ গেলে i2Rt তাপে তারটি গলে গিয়ে বর্তনী ছিন্ন করে।
এজন্য এর রোধ (আপেক্ষিক রোধ) বেশি হওয়া দরকার যাতে দ্রুত তাপ উৎপন্ন হয়, আর গলনাংক কম হওয়া দরকার যাতে অল্প তাপেই গলে যায়।
সাধারণত সীসা ও টিনের সংকর (গলনাংক প্রায় 200°C) দিয়ে ফিউজ তার তৈরি হয়।
তামা বা রূপার মতো কম রোধ ও উচ্চ গলনাংকের ধাতু সংযোগ তার হিসেবে ব্যবহৃত হয়, ফিউজে নয়। -
৫৭২
আপেক্ষিক রোধ কোনটির উপরে নির্ভর করে?
- ক রোধ
- খ তাপমাত্রা
- গ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
আপেক্ষিক রোধ ρ পদার্থের নিজস্ব ধর্ম; এটি উপাদানের প্রকৃতি ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, তারের দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বা রোধের উপর নয়।
R = ρLA, ρ-এর একক Ω m, মাত্রা ML3T−3I−2।
তাপমাত্রা বাড়লে ধাতুর ρ বাড়ে (ρt = ρ0(1 + αt)), অর্ধপরিবাহী ও তড়িৎবিশ্লেষ্যের ρ কমে।
পরিবাহকত্ব σ = 1ρ, একক Ω−1 m−1 বা S m−1। -
৫৭৩
Al এর আপেক্ষিক রোধ কত?
- ক 2.65 × 10−9
- খ 1.65 × 10−8
- গ 2.65 × 10−8
- ঘ 3.75 × 10−8
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2.65 × 10−8
অ্যালুমিনিয়ামের আপেক্ষিক রোধ ρ = 2.65 × 10−8 Ωm (20°C তাপমাত্রায়)।
তুলনায়: রূপা 1.6 × 10−8 Ωm (সবচেয়ে কম), তামা 1.7 × 10−8 Ωm, টাংস্টেন 5.6 × 10−8 Ωm, লোহা 10 × 10−8 Ωm, নাইক্রোম 100 × 10−8 Ωm।
কম আপেক্ষিক রোধের জন্য অ্যালুমিনিয়াম ও তামা তার হিসেবে ব্যবহৃত হয়। -
৫৭৪
তড়িৎ প্রবাহের SI একক কোনটি?
- ক Coulomb
- খ Ampere
- গ Volt
- ঘ Ohm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Ampere
তড়িৎ প্রবাহের SI একক অ্যাম্পিয়ার (A), এটি SI-এর 7টি মৌলিক এককের একটি।
i = qt; 1 A = 1 C s−1, অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ডে 1 কুলম্ব আধান প্রবাহিত হলে প্রবাহ 1 A।
কুলম্ব আধানের একক, ভোল্ট বিভব পার্থক্যের একক, ওহম রোধের একক।
1 C = 6.25 × 1018 টি ইলেকট্রনের আধান। -
৫৭৫
পারদের রোধ কত ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার নিচে শূন্য?
- ক 180
- খ 100
- গ −269
- ঘ −345
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) −269
পারদ 4.2 K অর্থাৎ প্রায় −269°C তাপমাত্রার নিচে অতিপরিবাহী হয়, তখন রোধ শূন্য হয়ে যায়।
1911 সালে কামারলিং ওনেস পারদে অতিপরিবাহিতা আবিষ্কার করেন।
যে তাপমাত্রার নিচে পদার্থের রোধ শূন্য হয় তাকে ক্রান্তি তাপমাত্রা (Tc) বলে; অতিপরিবাহী অবস্থায় চৌম্বক ক্ষেত্র ভেতরে ঢুকতে পারে না (মাইসনার ক্রিয়া)।
সাধারণ ধাতুর রোধ তাপমাত্রা কমলে ধীরে ধীরে কমে, কিন্তু শূন্য হয় না। -
৫৭৬
প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ করা হলে রোধ কি পরিমাণ হবে?
- ক তিনগুণ
- খ চারগুণ
- গ অর্ধেক
- ঘ দ্বিগুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অর্ধেক
রোধ R = ρLA, অর্থাৎ R ∝ 1A (ρ ও L অপরিবর্তিত থাকলে)।
প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ (2A) করলে R' = ρL2A = R2, অর্থাৎ রোধ অর্ধেক হয়।
ব্যাসার্ধ দ্বিগুণ করলে A চারগুণ হয়, তখন রোধ হয় এক-চতুর্থাংশ। -
৫৭৭
250 V সম্পন্ন বিদ্যুৎ লাইনের সাথে সংযুক্ত একটি হিটারের কাজ করতে 8 A বিদ্যুতের প্রয়োজন হয়। হিটারের শক্তি কত?
- ক 500 W
- খ 2000 W
- গ 1 kW
- ঘ 5 kW
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2000 W
এখানে, V = 250 V, i = 8 A
P = Vi = 250 × 8 = 2000 W = 2 kW -
৫৭৮
কোন পরিবাহীর রোধ কিসের উপর নির্ভরশীল না-
- ক তাপমাত্রা
- খ উপাদান
- গ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চাপ
পরিবাহীর রোধ R = ρLA, এটি দৈর্ঘ্য L (সমানুপাতিক), প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A (ব্যস্তানুপাতিক), উপাদান (আপেক্ষিক রোধ ρ) ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে; চাপ এর নিয়ামক নয়।
তাপমাত্রার সাথে রোধ: Rt = R0(1 + αt); ধাতুর α ধনাত্মক, অর্ধপরিবাহী ও অন্তরকের α ঋণাত্মক।
রোধের একক Ω, মাত্রা ML2T−3I−2। -
৫৭৯
দুই প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্য আছে এমন পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে তাপের শোষণ বা উদ্ভব হয়। এ ঘটনাকে কি বলে?
- ক সীবেক ক্রিয়া
- খ পেলশিয়ার ক্রিয়া
- গ থমসন ক্রিয়া
- ঘ ওহম'স ক্রিয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) থমসন ক্রিয়া
থমসন ক্রিয়া: একই ধাতুর পরিবাহীর দুই প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্য থাকলে তার ভেতর দিয়ে প্রবাহ চালালে বিভিন্ন অংশে তাপ শোষিত বা উদ্ভূত হয়; প্রবাহের দিক উল্টালে ক্রিয়াও উল্টে যায়।
সীবেক ক্রিয়া: দুটি ভিন্ন ধাতুর সংযোগস্থল দুটি ভিন্ন তাপমাত্রায় রাখলে তাপ-তড়িচ্চালক শক্তি ও প্রবাহ উৎপন্ন হয় (থার্মোকাপল)।
পেলশিয়ার ক্রিয়া: দুটি ভিন্ন ধাতুর সংযোগের মধ্য দিয়ে প্রবাহ চালালে এক সংযোগে তাপ শোষিত, অন্যটিতে উদ্ভূত হয়; এটি সীবেক ক্রিয়ার বিপরীত।
এই তিনটি ক্রিয়া উভমুখী; জুল তাপ (i2Rt) প্রবাহের দিকের উপর নির্ভর করে না। -
৫৮০
একটি বৈদ্যুতিক হিটার 220 volt সরবরাহ লাইন হতে 1 amp প্রবাহ গ্রহণ করে। হিটারটি 400 ঘন্টা ব্যবহার করলে কত kWh ব্যয় হবে?
- ক 176
- খ 88
- গ 22
- ঘ 44
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 88
এখানে, V = 220 V, I = 1 A, t = 400 h
P = VI = 220 × 1 = 220 W = 0.22 kW
শক্তি = Pt = 0.22 × 400 = 88 kWh
চল তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।