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।
-
৬০১
রোধের উপর সাধারণত রঙিন ডোরা রোধের মান নির্দেশ করে। চতুর্থ ডোরাটি টলারেন্স নির্দেশ করে। চতুর্থ ডোরাটি না থাকলে, টলারেন্স শতকরা (%)-
- ক ± 15
- খ ± 35
- গ ± 20
- ঘ ± 30
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ± 20
রোধের রঙিন কোডে প্রথম দুই ডোরা সার্থক অঙ্ক, তৃতীয় ডোরা গুণক (10 এর ঘাত), চতুর্থ ডোরা টলারেন্স নির্দেশ করে।
টলারেন্স: সোনালি ± 5%, রুপালি ± 10%, চতুর্থ ডোরা না থাকলে ± 20%।
রঙের ক্রম: কালো 0, বাদামি 1, লাল 2, কমলা 3, হলুদ 4, সবুজ 5, নীল 6, বেগুনি 7, ধূসর 8, সাদা 9। -
৬০২
নিম্নের কোনটি তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ও রাসায়নিক ক্রিয়ার জন্য সঠিক নয়?
- ক তড়িৎপ্রবাহের দরুণ তাপ উৎপন্ন হয়
- খ শক্তির এক প্রকারের একক কিলোওয়াট ঘণ্টা
- গ রোধের ভিতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের ফলে বর্তনীতে তাপ উৎপন্ন হয় না
- ঘ তড়িৎ বর্তনীতে শক্তি ব্যয়িত হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রোধের ভিতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের ফলে বর্তনীতে তাপ উৎপন্ন হয় না
রোধের ভিতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে জুলের সূত্র অনুযায়ী তাপ উৎপন্ন হয়: H = I2Rt (জুল) = I2Rt4.2 (ক্যালরি)।
তড়িৎ ক্ষমতা P = VI = I2R = V2R; ব্যয়িত শক্তি W = Pt।
কিলোওয়াট-ঘণ্টা (1 kWh = 1 BOT unit = 3.6 × 106 J) তড়িৎ শক্তির ব্যবহারিক একক।
তড়িৎ প্রবাহের রাসায়নিক ক্রিয়া তড়িৎ বিশ্লেষণে (ফ্যারাডের সূত্র) দেখা যায়। -
৬০৩
তরল সংযোগ বিভবের কারণে কোষে তড়িৎচালক বল
- ক হ্রাস পায়
- খ ধীর গতিতে বৃদ্ধি পায়
- গ বৃদ্ধি পায়
- ঘ স্থির থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) হ্রাস পায়
তড়িৎ-রাসায়নিক কোষে দুটি ভিন্ন তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্রবণের সংযোগস্থলে আয়নের গতিশীলতার পার্থক্যের জন্য যে ক্ষুদ্র বিভব পার্থক্য সৃষ্টি হয়, তাকে তরল সংযোগ বিভব বলে।
এটি কোষের প্রকৃত তড়িচ্চালক বলের বিপরীতে কাজ করে, ফলে কোষের কার্যকর তড়িচ্চালক বল হ্রাস পায়।
লবণ-সেতু (KCl বা NH4NO3) ব্যবহার করে তরল সংযোগ বিভব প্রায় দূর করা হয়। -
৬০৪
তড়িচ্চালক বল যত বেশি হবে বিদ্যুৎ প্রবাহ তত-
- ক বেশি হবে
- খ সমান থাকবে
- গ কম হবে
- ঘ বিদ্যুৎ প্রবাহ তড়িচ্চালক বলের উপর নির্ভর করে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বেশি হবে
কোনো বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ i = ER + r; অর্থাৎ মোট রোধ স্থির থাকলে তড়িচ্চালক বল E যত বেশি, প্রবাহ i তত বেশি (i ∝ E)।
তড়িচ্চালক বল: একক ধনাত্মক আধানকে সম্পূর্ণ বর্তনী ঘুরিয়ে আনতে কোষ যে কাজ করে; একক V, মাত্রা ML2T−3I−1।
ওহমের সূত্র i = VR একই কথা বলে: বিভব পার্থক্য বাড়লে প্রবাহ সমানুপাতে বাড়ে। -
৬০৫
কার্বন রোধের পরিমাণ নির্ণয়ের কোড নম্বর 4 কোন রং দ্বারা প্রকাশ করা হয়?
- ক বাদামী
- খ লাল
- গ কমলা
- ঘ হলুদ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) হলুদ
কার্বন রোধের রং কোড (0 থেকে 9): কালো 0, বাদামী 1, লাল 2, কমলা 3, হলুদ 4, সবুজ 5, নীল 6, বেগুনি 7, ধূসর 8, সাদা 9।
সংক্ষেপে: B B R O Y Great Britain Very Good Wife।
প্রথম দুই ব্যান্ড = অঙ্ক, তৃতীয় ব্যান্ড = গুণক 10n, চতুর্থ ব্যান্ড = সহনশীলতা (সোনালি ±5%, রূপালি ±10%, রংহীন ±20%)।
সুতরাং কোড নম্বর 4 প্রকাশ করে হলুদ রং। -
৬০৬
যে পরিমাণ ভোল্ট বহিঃবর্তনিতে কোনো কাজে আসে না তাকে বলে-
- ক নষ্ট ভোল্ট
- খ অভ্যন্তরীণ রোধ
- গ বিভব পার্থক্য
- ঘ কার্যত ভোল্টেজ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) নষ্ট ভোল্ট
কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ r-এর জন্য যে বিভব পতন ir কোষের ভেতরেই ঘটে এবং বহিঃবর্তনীতে কোনো কাজে আসে না, তাকে নষ্ট ভোল্ট বলে।
নষ্ট ভোল্ট = E − V = ir, যেখানে V = iR প্রান্তীয় বিভব পার্থক্য (কার্যত ভোল্টেজ)।
E = i(R + r); বর্তনী খোলা থাকলে (i = 0) নষ্ট ভোল্ট শূন্য, তখন V = E। -
৬০৭
কত তাপমাত্রায় সীসার রোধ শূন্য?
- ক −269°C
- খ −296°C
- গ −266°C
- ঘ −260°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) −266°C
সীসা (Pb) একটি অতিপরিবাহী পদার্থ; এর সংকট বা ক্রান্তি তাপমাত্রা Tc = 7.2 K = 7.2 − 273 ≈ −266°C।
এই তাপমাত্রার নিচে সীসার রোধ হঠাৎ শূন্য হয়ে যায়, একে অতিপরিবাহিতা বলে (কামারলিং ওনেস, 1911, পারদে 4.2 K)।
অন্যান্য Tc: পারদ 4.2 K, টিন 3.7 K, অ্যালুমিনিয়াম 1.2 K, নাইওবিয়াম 9.2 K। -
৬০৮
তাড়ন বেগের সাথে প্রবাহ ঘনত্বের সম্পর্ক-
- ক ব্যস্তানুপাতিক
- খ সমান
- গ সমানুপাতিক
- ঘ কোনো সম্পর্ক নেই
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সমানুপাতিক
পরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রনের তাড়ন বেগ vd ও প্রবাহ ঘনত্ব J-এর সম্পর্ক J = nevd, যেখানে n = একক আয়তনে মুক্ত ইলেকট্রন সংখ্যা, e = ইলেকট্রনের আধান।
অর্থাৎ J ∝ vd, সম্পর্ক সমানুপাতিক।
তড়িৎ প্রবাহ I = nAevd, প্রবাহ ঘনত্ব J = IA, একক A m−2; তাড়ন বেগ খুব ছোট (প্রায় 10−4 m s−1)। -
৬০৯
কার্শফের (Kirchhoff's) সূত্র ব্যবহৃত হয় না-
- ক মিটার ব্রীজে
- খ বিদ্যুৎ কোষের শ্রেণি বা সারিবদ্ধ সমবায়
- গ হুইটস্টোন ব্রীজে
- ঘ বিদ্যুৎ কোষের সমান্তরাল সমবায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বিদ্যুৎ কোষের শ্রেণি বা সারিবদ্ধ সমবায়
কার্শফের সূত্র জটিল বা বহু লুপ বর্তনী (যেখানে ওহমের সূত্র সরাসরি প্রয়োগ করা যায় না) সমাধানে ব্যবহৃত হয়; হুইটস্টোন ব্রিজ, মিটার ব্রিজ ও কোষের সমান্তরাল সমবায়ে একাধিক লুপ থাকায় এসব ক্ষেত্রে এটি লাগে।
কোষের শ্রেণি সমবায় একটিমাত্র লুপ, সেখানে ওহমের সূত্রেই i = nER + nr পাওয়া যায়, কার্শফের সূত্র লাগে না।
প্রথম সূত্র (সংযোগ বিন্দু): Σi = 0, আধানের সংরক্ষণ; দ্বিতীয় সূত্র (লুপ): ΣE = ΣiR, শক্তির সংরক্ষণ। -
৬১০
জার্মান সিলভারে নিম্নের কোন ধাতুটি নেই-
- ক ম্যাঙ্গানিজ
- খ তামা
- গ নিকেল
- ঘ দস্তা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ম্যাঙ্গানিজ
জার্মান সিলভার একটি সংকর ধাতু: তামা (Cu) প্রায় 60%, দস্তা (Zn) 20%, নিকেল (Ni) 20%; এতে ম্যাঙ্গানিজ নেই।
এর আপেক্ষিক রোধ বেশি ও রোধের তাপমাত্রা সহগ কম, তাই আদর্শ রোধ ও রোধ-বাক্স তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
ম্যাঙ্গানিন = Cu 84% + Mn 12% + Ni 4%; কনস্ট্যান্টান = Cu 55% + Ni 45%; নাইক্রোম = Ni + Cr + Fe। -
৬১১
AVO তিনটি শব্দের দ্বারা আমরা বুঝি-
- ক অ্যানালগ, ভোল্ট, অলটারনেটর
- খ অ্যাম্পিয়ার, ভোল্ট, ওহম
- গ অ্যাম্পিয়ার, ভেলোসিটি, ওহম
- ঘ অ্যানালগ, ভোল্ট, ওহম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অ্যাম্পিয়ার, ভোল্ট, ওহম
AVO মিটার = Ampere-Volt-Ohm মিটার; একই যন্ত্রে তড়িৎপ্রবাহ (অ্যাম্পিয়ার), বিভব পার্থক্য (ভোল্ট) ও রোধ (ওহম) মাপা যায়। একে মাল্টিমিটারও বলে।
মূল অংশ চলকুণ্ডলী গ্যালভানোমিটার: সান্ট (সমান্তরাল স্বল্প রোধ) যুক্ত করলে অ্যামিটার, উচ্চ রোধ শ্রেণিতে যুক্ত করলে ভোল্টমিটার, অভ্যন্তরীণ ব্যাটারি দিয়ে ওহমমিটার।
অ্যামিটার বর্তনীতে শ্রেণিতে (রোধ খুব কম), ভোল্টমিটার সমান্তরালে (রোধ খুব বেশি) যুক্ত করা হয়। -
৬১২
কোনটি বিদ্যুৎ কোষের সমবায় নয়?
- ক মিশ্র সমবায়
- খ সমান্তরাল সমবায়
- গ শ্রেণী সমবায়
- ঘ দ্বি-মুখী সমবায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) দ্বি-মুখী সমবায়
তড়িৎ কোষের সমবায় 3 প্রকার: শ্রেণি, সমান্তরাল ও মিশ্র সমবায়; 'দ্বি-মুখী সমবায়' বলে কিছু নেই।
শ্রেণি (n কোষ, প্রতিটি E, r): I = nER + nr; বাহ্যিক রোধ R ≫ r হলে সুবিধাজনক, প্রবাহ প্রায় n গুণ।
সমান্তরাল (n কোষ): I = ER + rn; R ≪ r হলে সুবিধাজনক।
মিশ্র (m সারি, প্রতি সারিতে n কোষ): I = mnEmR + nr; সর্বোচ্চ প্রবাহ যখন R = nrm (বাহ্যিক রোধ = মোট অভ্যন্তরীণ রোধ)। -
৬১৩
রোধের সমবায় কত প্রকার?
- ক 3
- খ 1
- গ 4
- ঘ 2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2
রোধের সমবায় মূলত 2 প্রকার: শ্রেণি ও সমান্তরাল; এ দুয়ের সমন্বয়ে মিশ্র সমবায় গঠিত হয়।
শ্রেণি সমবায়ে প্রতিটি রোধে একই প্রবাহ I, মোট বিভব পার্থক্য V = V1 + V2 + V3, তুল্য রোধ R = R1 + R2 + R3।
সমান্তরাল সমবায়ে প্রতিটি রোধে একই বিভব পার্থক্য V, মোট প্রবাহ I = I1 + I2 + I3, 1R = 1R1 + 1R2 + 1R3।
n টি সমান রোধ r সমান্তরালে থাকলে R = rn, শ্রেণিতে R = nr। -
৬১৪
সীবেক ক্রিয়া কত সালে আবিষ্কৃত হয়?
- ক 1819 খৃষ্টাব্দ
- খ 1818 খৃষ্টাব্দ
- গ 1821 খৃষ্টাব্দ
- ঘ 1820 খৃষ্টাব্দ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1821 খৃষ্টাব্দ
1821 সালে জার্মান বিজ্ঞানী টমাস সীবেক আবিষ্কার করেন: দুটি ভিন্ন ধাতুর তার দিয়ে বদ্ধ বর্তনী তৈরি করে সংযোগস্থল দুটি ভিন্ন তাপমাত্রায় রাখলে বর্তনীতে তড়িৎপ্রবাহ চলে। একে সীবেক ক্রিয়া বা তাপ-তড়িৎ ক্রিয়া বলে, উৎপন্ন তড়িচ্চালক শক্তিকে তাপ-তড়িচ্চালক শক্তি বলে।
এই তড়িচ্চালক শক্তি সংযোগস্থলের তাপমাত্রার পার্থক্য ও ধাতু-যুগলের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে; থার্মোকাপল (তাপযুগল) এই নীতিতে কাজ করে।
পেলটিয়ার ক্রিয়া (1834, সীবেক ক্রিয়ার বিপরীত): দুই ধাতুর সংযোগস্থল দিয়ে প্রবাহ চালালে এক সংযোগস্থল উত্তপ্ত ও অন্যটি শীতল হয়।
টমসন ক্রিয়া: অসমভাবে উত্তপ্ত একটিমাত্র পরিবাহীতে প্রবাহ চালালে কোথাও তাপ উৎপন্ন ও কোথাও শোষিত হয়। -
৬১৫
রোধের সমবায় কত প্রকার?
- ক 3 প্রকার
- খ 4 প্রকার
- গ 1 প্রকার
- ঘ 2 প্রকার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2 প্রকার
রোধের সমবায় মূলত 2 প্রকার: শ্রেণি সমবায় ও সমান্তরাল সমবায়; এ দুটির মিশ্রণকে মিশ্র সমবায় বলে।
শ্রেণি সমবায়: প্রতিটি রোধে একই প্রবাহ, তুল্য রোধ R = R1 + R2 + R3, তুল্য রোধ প্রতিটি রোধের চেয়ে বড়।
সমান্তরাল সমবায়: প্রতিটি রোধে একই বিভব পার্থক্য, 1R = 1R1 + 1R2 + 1R3, তুল্য রোধ ক্ষুদ্রতম রোধের চেয়েও ছোট; দুটি রোধের জন্য R = R1R2R1 + R2। -
৬১৬
তাপমাত্রা, উপাদান ও দৈর্ঘ্য স্থির থাকলে পরিবাহীর রোধ এর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল এর-
- ক সমানুপাতিক
- খ ব্যস্তানুপাতিক
- গ বর্গের সমানুপাতিক
- ঘ বর্গের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ব্যস্তানুপাতিক
পরিবাহীর রোধ R = ρLA; উপাদান ও তাপমাত্রা (ρ) এবং দৈর্ঘ্য L স্থির থাকলে R ∝ 1A, অর্থাৎ রোধ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক। মোটা তারের রোধ কম।
ব্যাস d হলে A = πd24, তাই R ∝ 1d2; ব্যাস দ্বিগুণ হলে রোধ এক-চতুর্থাংশ।
একই তারকে টেনে n গুণ লম্বা করলে আয়তন স্থির থাকায় A হয় 1n গুণ, ফলে R হয় n2 গুণ। -
৬১৭
আপেক্ষিক রোধের একক হলো-
- ক Ω
- খ Ω-m
- গ (Ω-m)−1
- ঘ (Ω-m)2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Ω-m
আপেক্ষিক রোধ ρ = RAL, একক Ω m (ওহম-মিটার), মাত্রা ML3T−3I−2; এটি একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদের পরিবাহীর রোধ।
এটি পদার্থের নিজস্ব ধর্ম: দৈর্ঘ্য বা ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে না, উপাদান ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে; তাপমাত্রা বাড়লে ধাতুর ρ বাড়ে, অর্ধপরিবাহীর কমে।
পরিবাহিতা σ = 1ρ, একক (Ω m)−1 বা S m−1; রোধের একক Ω, পরিবাহকত্ব G = 1R-এর একক Ω−1 (সিমেন্স)। -
৬১৮
ওহমের সূত্রে স্থির থাকে-
- ক তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা
- খ তাপমাত্রা
- গ বিভব পার্থক্য
- ঘ রোধ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
ওহমের সূত্র: তাপমাত্রা ও অন্যান্য ভৌত অবস্থা (দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদ, উপাদান) স্থির থাকলে পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহ তার দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যের সমানুপাতিক, V ∝ I বা V = IR।
সূত্রের শর্ত হলো তাপমাত্রা স্থির থাকা, তাপমাত্রা বদলালে রোধ R বদলে যায় (Rt = R0(1 + αt)), তখন V–I লেখচিত্র সরলরেখা থাকে না।
এখানে V ও I চলরাশি, R তাদের অনুপাত; ওহমের সূত্র মেনে চলা পরিবাহী ওহমীয় (ধাতব তার), না মানলে অ-ওহমীয় (ডায়োড, ট্রানজিস্টর, ইলেকট্রোলাইট)। -
৬১৯
নিম্নের কোনটি মাল্টিমিটার দ্বারা মাপা যায়?
- ক বিভব পার্থক্য
- খ তাপমাত্রা
- গ চৌম্বকত্ব
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বিভব পার্থক্য
মাল্টিমিটার (AVO মিটার) একটি বহুমুখী যন্ত্র: একই যন্ত্রে বিভব পার্থক্য (AC ও DC ভোল্ট), তড়িৎ প্রবাহ (অ্যাম্পিয়ার) ও রোধ (ওহম) পরিমাপ করা যায়; ডিজিটাল মাল্টিমিটারে ধারকত্ব, কম্পাঙ্ক ও ডায়োড পরীক্ষাও করা যায়।
ভোল্টমিটার হিসেবে বর্তনীর সমান্তরালে (উচ্চ রোধ), অ্যামিটার হিসেবে শ্রেণিতে (নিম্ন রোধ) যুক্ত করতে হয়; রোধ মাপার সময় বর্তনীর সরবরাহ বন্ধ রাখতে হয়।
তাপমাত্রা মাপে থার্মোমিটার, চৌম্বক ক্ষেত্র মাপে ম্যাগনেটোমিটার/হল প্রোব। -
৬২০
উদ্দীপকটি পড়ে। উদ্দীপকের বর্তনী 60W-220V দুটি লেখা বাল্ব সংযুক্ত করে 220V উৎসের সাথে সংযোগ দেয়া হলো।
উদ্দীপকের বর্তনী হতে R রোধ অপসারণ করলে নিচের কোনটি সঠিক?- ক A বাতির উজ্জ্বলতা বাড়বে B বাল্বের উজ্জ্বলতা কমবে
- খ A বাতির উজ্জ্বলতা কমবে ও B বাল্বের উজ্জ্বলতা বাড়বে
- গ A ও B উভয় বাল্বের উজ্জ্বলতা বাড়বে
- ঘ A ও B বাল্বের উজ্জ্বলতা কমবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) A বাতির উজ্জ্বলতা কমবে ও B বাল্বের উজ্জ্বলতা বাড়বে
প্রতিটি বাল্বের R≈806.67Ω। R অপসারণের আগে R (403Ω) বাল্ব B-এর সমান্তরালে থাকায় বেশিরভাগ প্রবাহ R দিয়ে বাইপাস হতো, ফলে A বেশি প্রবাহ পেত। R সরালে মোট রোধ বেড়ে যায় (কম প্রবাহ, A-এর উজ্জ্বলতা কমে), কিন্তু এখন B পূর্ণ প্রবাহ পায় (আগে ভাগ পেত), তাই B-এর উজ্জ্বলতা বাড়ে।
চল তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।