তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান

HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ৫ম অধ্যায়। এখানে ৪৭৩টি 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।

1. ৪২১

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   তরঙ্গটির কৌণিক কম্পাঙ্ক হলো (রেডিয়ানে)

   • ক 4π
   • খ 3π
   • গ π
   • ঘ 2π
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) π

   চিত্রে প্রবাহ প্রতি 1 s পরপর শূন্য মান অতিক্রম করে (1, 2, 3, … s বিন্দুগুলো), অর্থাৎ অর্ধ পর্যায়কাল 1 s।
   ∴ পর্যায়কাল, T = 2 s
   আমরা জানি,
   ω = 2πT
   = 2π2
   ∴ ω = π rad s⁻¹

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

2. ৪২২

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   একটি দিক পরিবর্তী প্রবাহকে I = 50 sin 400πt সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা হয়। প্রবাহটির মূল গড় বর্গমান এবং অর্ধচক্রের গড় মানের অনুপাত কত হবে?

   • ক 0.55
   • খ 0.90
   • গ 1.11
   • ঘ 1.34
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) 1.11

   I = 50 sin 400πt থেকে শীর্ষ মান I₀ = 50 A। মূল গড় বর্গমান (rms) মান, I_rms = I₀2 = 501.414 ≈ 35.36 A। অর্ধচক্রের গড় মান, I_avg = 2I₀π = (2×50)3.1416 ≈ 31.83 A। অনুপাত, I_rmsI_avg = 35.3631.83 ≈ 1.11। (এটিই তত্ত্বীয় 'আকৃতি গুণাঙ্ক' π(22) ≈ 1.11, যা কোনো নির্দিষ্ট মানের উপর নির্ভর করে না -- সব সাইন-তরঙ্গের জন্য ধ্রুবক।)

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

3. ৪২৩

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   পরিবর্তী প্রবাহ, i = 200 sin 100πt দ্বারা প্রকাশ করা হলে পর্যায়কাল কত?

   • ক 0.05 s
   • খ 0.02 s
   • গ 0.01 s
   • ঘ 0.1 s
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 0.02 s

   I = 200 sin 100πt থেকে কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 100π rad/s। পর্যায়কাল, T = 2πω = 2π(100π) = 2100 = 0.02 s।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

4. ৪২৪

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   একটি কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স ও তড়িৎ প্রবাহের সম্পর্ক নির্দেশক সঠিক লেখচিত্র কোনটি?

   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ)

   কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স প্রবাহের সমানুপাতিক, ϕ = LI (L ধ্রুবক)। তাই ϕ বনাম i লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী একটি সরলরেখা হবে, যা (খ) চিত্রে দেখানো হয়েছে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

5. ৪২৫

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   দিক পরিবর্তী প্রবাহের মান সর্বোচ্চ হতে শূন্যমানে পৌঁছাতে সময় লাগে

   • ক T4
   • খ T2
   • গ T
   • ঘ 2T
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) T4

   I = I₀ sin ωt ধরলে, প্রবাহ সর্বোচ্চ (I₀) হয় ωt = π2 অর্থাৎ t = T4 সময়ে। এরপর পরবর্তী শূন্যমানে পৌঁছায় ωt = π অর্থাৎ t = T2 সময়ে। সুতরাং সর্বোচ্চ মান থেকে শূন্যমানে পৌঁছাতে সময় লাগে, T2 − T4 = T4।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

6. ৪২৬

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   উদ্দীপকে কোন কোন সময়ে E এর মান সর্বোচ্চ হবে?

   • ক 0.3 T
   • খ T4 ও 3T4
   • গ T2 ও T
   • ঘ T2 ও T4
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) T4 ও 3T4

   চিত্রে তড়িচ্চালক শক্তি E = E₀ sin ωt আকারে O বিন্দু থেকে শুরু হয়েছে। sin ωt-এর মান ±1 হলে অর্থাৎ ωt = π2 ও 3π2 হলে E-এর মান সর্বোচ্চ (ধনাত্মক ও ঋণাত্মক শীর্ষ) হয়, যা t = T4 ও 3T4 সময়ের সাথে সংগতিপূর্ণ।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

7. ৪২৭

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   যে যন্ত্রের সাহায্যে যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায় তাকে কী বলে?

   • ক বৈদ্যুতিক মোটর
   • খ ডায়নামো
   • গ ট্রান্সফরমার
   • ঘ আর্মেচার
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) ডায়নামো

   যে যন্ত্র তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশ নীতি ব্যবহার করে যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে তাকে ডায়নামো বা জেনারেটর বলে (কুণ্ডলী ঘুরিয়ে emf উৎপন্ন করা হয়)। এর বিপরীত কাজ অর্থাৎ বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে বৈদ্যুতিক মোটর; ট্রান্সফরমার শুধু AC ভোল্টেজের মান রূপান্তর করে (শক্তির রূপ বদলায় না); আর্মেচার হলো জেনারেটর বা মোটরের ঘূর্ণায়মান কুণ্ডলী অংশ, আলাদা কোনো রূপান্তরকারী যন্ত্র নয়। তাই সঠিক উত্তর ডায়নামো।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

8. ৪২৮

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   E = 5 sin 50πt volt তড়িচ্চালক শক্তির কার্যকর মান কত?

   • ক 25 V
   • খ 52 V
   • গ 25 V
   • ঘ 52 V
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 52 V

   E = 5 sin 50πt থেকে শীর্ষ মান E₀ = 5 V। কার্যকর (rms) মান, E_rms = E₀2 = 52 V।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

9. ৪২৯

   তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

   একটি পরিবর্তী প্রবাহকে I = 100 sin 629t Amp দ্বারা প্রকাশ করা হলে, তড়িৎ প্রবাহের কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।

   • ক 100.11 Hz
   • খ 110.22 Hz
   • গ 110.10 Hz
   • ঘ 122.10 Hz
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 100.11 Hz

   I = 100 sin 629t থেকে কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 629 rad/s। কম্পাঙ্ক, f = ω(2π) = 629(2×3.1416) = 6296.2832 ≈ 100.11 Hz।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

10. ৪৩০

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    একটি কুণ্ডলীতে 12 V তড়িচ্চালক বল প্রযুক্ত হলে এতে বিদ্যুৎ প্রবাহ পরিবর্তনের হার 40 A/s হয়। কুণ্ডলীর স্বাবেশ গুণাঙ্ক হবে

    • ক 0.3 H
    • খ 3.4 H
    • গ 30 H
    • ঘ 480 H
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) 0.3 H

    স্বকীয় আবেশের সূত্র, ε = L(dIdt) (মানের ক্ষেত্রে ঋণাত্মক চিহ্ন বাদ দিয়ে)। এখানে ε = 12 V, dIdt = 40 As। সুতরাং, L = ε(dIdt) = 1240 = 0.3 H।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

11. ৪৩১

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    10 H স্বকীয় আবেশের একটি আবেশকের মধ্য দিয়ে 12 A বিদ্যুৎ প্রবাহমান। এতে 50 ms-এ 600 V তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হলে, তড়িৎ প্রবাহের মান কত?

    • ক 6 A
    • খ 9 A
    • গ 12 A
    • ঘ 15 A
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 9 A

    এখানে,
    স্বকীয় আবেশ, L = 10 H
    প্রাথমিক প্রবাহ, I₁ = 12 A
    সময়, Δt = 50 ms = 0.05 s
    আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি, ε = 600 V
    নির্ণেয় তড়িৎ প্রবাহের মান, I₂ = ?
    আমরা জানি,
    ε = LΔIΔt
    ⇒ ΔI = εΔtL = 600 × 0.0510 = 3 A
    প্রবাহ হ্রাস পাওয়ার ফলে তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হলে,
    I₂ = I₁ − ΔI = 12 − 3
    ∴ I₂ = 9 A

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

12. ৪৩২

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    10 পাকের একটি আদর্শ সলিনয়েডের আবেশের পরিমাণ 3.5 mH। সলিনয়েডের মধ্যে 2 A বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে, প্রতি পাকের জন্য চৌম্বক ফ্লাক্স হবে

    • ক 0 Wb
    • খ 3.5 × 10⁻⁴ Wb
    • গ 7.0 × 10⁻⁴ Wb
    • ঘ 7.0 × 10⁻³ Wb
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) 7.0 × 10⁻⁴ Wb

    স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক L = NΦI, যেখানে Φ প্রতি পাকের চৌম্বক ফ্লাক্স। এখানে L = 3.5 mH = 3.5 × 10⁻³ H, I = 2 A, N = 10। সুতরাং Φ = LIN = 3.5 × 10⁻³ × 210 = 7.0 × 10⁻⁴ Wb।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

13. ৪৩৩

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    2.7 × 10⁴ Amp/m প্রাবল্যের একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে 0.2 × 10⁻⁴ m² ক্ষেত্রফলের একটি লোহার দণ্ডে 5.3 × 10⁻³ Wb ফ্লাক্স উৎপন্ন হয়। চৌম্বক আবেশ নির্ণয় কর।

    • ক 2.65 Wb/m²
    • খ 1.96 × 10⁻⁹ Wb/m²
    • গ 1.43 Wb/m²
    • ঘ None of them
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) None of them

    এখানে,
    ফ্লাক্স, Φ = 5.3 × 10⁻³ Wb
    ক্ষেত্রফল, A = 0.2 × 10⁻⁴ m²
    নির্ণেয় চৌম্বক আবেশ, B = ?
    আমরা জানি,
    B = ΦA
    = 5.3 × 10⁻³0.2 × 10⁻⁴
    ∴ B = 265 Wb/m²
    এই মান ক, খ, গ কোনোটির সাথেই মেলে না, তাই সঠিক উত্তর 'None of them'।
    বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় 'ক' (2.65 Wb/m²) দেওয়া আছে, যা কেবল A = 0.2 × 10⁻² m² হলে পাওয়া যায়; প্রদত্ত উপাত্ত অনুযায়ী তা ভুল।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

14. ৪৩৪

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    একটি আদর্শ ট্রান্সফরমারের গৌণ কুণ্ডলীর বিভব পার্থক্যের গড় বর্গের বর্গমূল (rms) মান 100 V। উক্ত কুণ্ডলীর দুই প্রান্তে 5 Ω রোধ যোগ করলে বিদ্যুৎ প্রবাহের শীর্ষ মান কত হবে?

    • ক 20 Amp
    • খ 28.28 Amp
    • গ 14.14 Amp
    • ঘ None
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 28.28 Amp

    গৌণ কুণ্ডলীর rms বিভব পার্থক্য V_rms = 100 V, রোধ R = 5 Ω। ওহমের সূত্র থেকে rms প্রবাহ, I_rms = V_rmsR = 1005 = 20 A। শীর্ষ মান, I₀ = I_rms×2 = 20×1.414 ≈ 28.28 A।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

15. ৪৩৫

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    2000 পাকসংখ্যা এবং 500 cm² গড় ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একটি তারের কুণ্ডলী 0.4 gauss প্রাবল্যবিশিষ্ট একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্বভাবে রাখা আছে। তার কুণ্ডলীটিকে 15 সেকেন্ডে 180° ঘুরানো হলো। এতে কুণ্ডলীতে কত তড়িচ্চালক বলের আবেশ ঘটবে?

    • ক 0.04 volt
    • খ 0.05 volt
    • গ 0.4 volt
    • ঘ 0.5 volt
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) 0.04 volt

    N = 2000, A = 500 cm² = 500×10⁻⁴ m² = 0.05 m², B = 0.4 gauss = 0.4×10⁻⁴ T = 4×10⁻⁵ T, Δt = 15 s = 0.2 s। প্রথমে কুণ্ডলী ক্ষেত্রের লম্বভাবে (θ=0) থাকায় প্রাথমিক ফ্লাক্স-সংযুক্তি, (NΦ)₁ = NBA। কুণ্ডলীকে 180° ঘোরালে তলের normal বিপরীতমুখী হয়ে যায় (θ = 180°, cosθ = −1), ফলে (NΦ)₂ = −NBA। ফ্লাক্স-সংযুক্তির পরিবর্তন, |Δ(NΦ)| = |(NΦ)₂ − (NΦ)₁| = 2NBA = 2×2000×(4×10⁻⁵)×0.05 = 0.008 Wb। গড় আবিষ্ট emf, ε = Δ(NΦ)Δt = 0.0080.2 = 0.04 V।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

16. ৪৩৬

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    একটি আবেশকের স্বকীয় আবেশ 45 হেনরি। এতে 5.0 × 10⁻² সেকেন্ডে তড়িৎ প্রবাহ 8 A থেকে 5 A-এ পরিবর্তিত হয়। এর আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল কত?

    • ক 2300 V
    • খ 2400 V
    • গ 2700 V
    • ঘ None
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) 2700 V

    L = 45 H, প্রবাহ 8 A থেকে 5 A-তে পরিবর্তিত হওয়ায় ΔI = 8 − 5 = 3 A, সময় Δt = 5.0 × 10⁻² s = 0.05 s। সুতরাং ε = LΔIΔt = 45 × 30.05 = 45 × 60 = 2700 V।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

17. ৪৩৭

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    কোনো কুণ্ডলীতে 4 সেকেন্ডে তড়িৎ প্রবাহ 1 A থেকে 10 A-এ পরিবর্তিত হওয়ার দরুন ওই কুণ্ডলীতে 120 V তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয়। কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক কত?

    • ক 120 H
    • খ 53.3 H
    • গ 5.33 H
    • ঘ 25 H
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 53.3 H

    প্রবাহ 1 A থেকে 10 A-তে পরিবর্তিত হয়েছে, তাই ΔI = 10 − 1 = 9 A, সময় Δt = 4 s, আবিষ্ট emf = 120 V। সূত্র ε = L(ΔIΔt) থেকে, L = (ε×Δt)ΔI = (120×4)9 = 4809 ≈ 53.3 H।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

18. ৪৩৮

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    একটি আদর্শ ট্রান্সফরমারের মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাকের সংখ্যা যথাক্রমে 1000 এবং 100। মুখ্য কুণ্ডলীতে 1.0 A মানের তড়িৎ প্রবাহিত হলে, গৌণ কুণ্ডলীতে কত তড়িৎ প্রবাহ পাওয়া যাবে?

    • ক 1 A
    • খ 10 A
    • গ 12 A
    • ঘ 100 A
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 10 A

    আদর্শ ট্রান্সফরমারের সূত্র, I_sI_p = N_pN_s। এখানে N_p = 1000, N_s = 100, I_p = 1.0 A। সুতরাং I_s = I_p × N_pN_s = 1.0 × 1000100 = 10 A।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

19. ৪৩৯

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    যদি তড়িৎ প্রবাহের সমীকরণ I(t) = 20 sin(628t) হয়, তাহলে তড়িৎ এর কম্পাঙ্ক ও rms মান কত?

    • ক 100 Hz এবং 14.14 A
    • খ 200 Hz এবং 15 A
    • গ 100 Hz এবং 20 A
    • ঘ 50 Hz এবং 14.14 A
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) 100 Hz এবং 14.14 A

    I(t) = 20 sin(628t) কে I(t) = I₀ sin(ωt) এর সাথে তুলনা করে পাই, I₀ = 20 A এবং ω = 628 rad/s। কম্পাঙ্ক f = ω2π = 6286.2832 ≈ 100 Hz। rms মান I_rms = I₀2 = 201.414 ≈ 14.14 A। সুতরাং কম্পাঙ্ক 100 Hz এবং rms মান 14.14 A।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

20. ৪৪০

    তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও পরিবর্তী প্রবাহ ইসহাক স্যার

    কোন দুটি ট্রান্সফরমারের মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যার অনুপাত 1 : 2, সেগুলোর মধ্যে দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের অনুপাত কত হবে?

    • ক 1 : 2
    • খ 1 : 4
    • গ 2 : 1
    • ঘ 4 : 1
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) 2 : 1

    ট্রান্সফরমারে E_pE_s = N_pN_s = I_sI_p। এখানে N_p : N_s = 1 : 2 দেওয়া আছে, অর্থাৎ N_sN_p = 2। যেহেতু I_sI_p = N_pN_s = 12, তাই I_pI_s = 21। সুতরাং মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহের অনুপাত I_p : I_s = 2 : 1 (পাকসংখ্যা বেশি হলে প্রবাহ কম হয় বলে গৌণে প্রবাহ কমে যায়, শক্তি সংরক্ষণ সূত্র E_pI_p = E_sI_s অনুযায়ী এটি সামঞ্জস্যপূর্ণ)।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

অন্যান্য অধ্যায়

সব অধ্যায় দেখো →