ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
৩৪০১
কোনটির কার্যনীতি আবেশ ক্রিয়ার ওপর প্রতিষ্ঠিত?
- ক মোটর
- খ ট্রান্সফরমার
- গ জেনারেটর
- ঘ ট্রানজিস্টর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ট্রান্সফরমার
ট্রান্সফরমারের কার্যনীতি সম্পূর্ণভাবে পারস্পরিক আবেশের ওপর প্রতিষ্ঠিত — মুখ্য কুণ্ডলীর পরিবর্তী প্রবাহ কোরে পরিবর্তী চৌম্বক ফ্লাক্স সৃষ্টি করে, যা গৌণ কুণ্ডলীতে তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট করে (EsEp = NsNp)। মোটর চৌম্বক ক্ষেত্রে প্রবাহবাহী পরিবাহীর ওপর ক্রিয়াশীল বলের (F = BIl) নীতিতে চলে, আবেশ ক্রিয়ায় নয়; ট্রানজিস্টর একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র। (জেনারেটরও তড়িৎ চৌম্বক আবেশ নীতিতে কাজ করে, তবে বইয়ের উত্তরমালা অনুযায়ী এখানে প্রত্যাশিত উত্তর ট্রান্সফরমার।) -
৩৪০২
5 H স্বাবেশ গুণাঙ্কের কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে 1 A/s হারে বিদ্যুৎ প্রবাহ চলতে থাকলে কুণ্ডলীতে কত তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হবে?
- ক 5 V
- খ 10 V
- গ 15 V
- ঘ 20 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 5 V
স্বকীয় আবেশের সূত্র ε = L(dIdt) থেকে, ε = 5 H × 1 As = 5 V। -
৩৪০৩
ওপরের কুণ্ডলীতে
(i) তড়িৎ প্রবাহ বৃদ্ধি পায়
(ii) ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে তড়িৎ প্রবাহিত হবে
(iii) চুম্বকটি আকর্ষণ অনুভব করবে নিচের কোনটি সঠিক?- ক i
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও ii
চুম্বকের উত্তর মেরু কুণ্ডলীর দিকে এগিয়ে আসায় কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে চৌম্বক ফ্লাক্স ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, ফলে কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহ আবিষ্ট হয় ও বৃদ্ধি পায় — (i) সঠিক। লেনজের সূত্র অনুযায়ী চুম্বকের দিকে মুখ করা কুণ্ডলীর তলে উত্তর মেরু সৃষ্টি হয়, তাই চুম্বকের দিক থেকে দেখলে আবিষ্ট প্রবাহ ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে হবে — (ii) সঠিক। সৃষ্ট উত্তর মেরু এগিয়ে আসা উত্তর মেরুকে বিকর্ষণ করবে, আকর্ষণ নয় — (iii) ভুল। তাই সঠিক উত্তর i ও ii। -
৩৪০৪
কুণ্ডলীতে যদি 300 পাক থাকে তবে 0.05 সেকেন্ডে 50 × 10−4 ওয়েবার ফ্লাক্স পরিবর্তন করা হলে কুণ্ডলীতে কত তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হবে?- ক 360 V
- খ 300 V
- গ 100 V
- ঘ 30 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 30 V
N = 300, ΔΦ = 50×10−4 Wb = 5×10−3 Wb, Δt = 0.05 s। ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী, ε = N(ΔΦΔt) = 300 × (5×10−30.05) = 300 × 0.1 = 30 V। -
৩৪০৫
লেনজের সূত্র থেকে জানা যায়
(i) আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল
(ii) আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহ
(iii) আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহের দিক নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও iii
লেনজের সূত্র: যেকোনো তড়িৎ চৌম্বক আবেশের ক্ষেত্রে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বলের অভিমুখ এমন হয় যে, তা যে কারণে সৃষ্টি হয় সেই কারণকেই বাধা দেয়। অর্থাৎ এ সূত্র আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল এবং আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহের দিক সম্পর্কে জানায় — (i) ও (iii) সঠিক। তড়িচ্চালক বলের মান নির্ণীত হয় ফ্যারাডের সূত্র ε = −NdΦdt থেকে, যার ঋণাত্মক চিহ্নটি লেনজের সূত্র নির্দেশ করে। -
৩৪০৬
দিক পরিবর্তী প্রবাহের অর্ধ চক্রের জন্য প্রবাহের গড় মান 1.6 A হলে প্রবাহের শীর্ষ মান কত?
- ক 1.6 A
- খ 2.512 A
- গ 1.3 A
- ঘ 12 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2.512 A
অর্ধ চক্রের গড় মান, Iavg = 2I0π। এখানে Iavg = 1.6 A, সুতরাং I0 = (Iavg × π)2 = (1.6 × 3.1416)2 ≈ 2.512 A। -
৩৪০৭
দণ্ড চুম্বকটি কুণ্ডলীর কাছে নিতে থাকলে কুণ্ডলীতে সৃষ্টি হবে- ক উত্তর মেরু, তড়িৎ প্রবাহের দিক ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে
- খ উত্তর মেরু, তড়িৎ প্রবাহের দিক ঘড়ির কাঁটার দিকে
- গ দক্ষিণ মেরু, তড়িৎ প্রবাহের দিক ঘড়ির কাঁটার দিকে
- ঘ দক্ষিণ মেরু, তড়িৎ প্রবাহের দিক ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) উত্তর মেরু, তড়িৎ প্রবাহের দিক ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে
ঝুলানো দণ্ড চুম্বকের উত্তর মেরু (N) কুণ্ডলীর দিকে মুখ করে আছে। চুম্বকটিকে কুণ্ডলীর কাছে নিতে থাকলে কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে ফ্লাক্স বৃদ্ধি পায়। লেনজের সূত্র অনুযায়ী আবিষ্ট প্রবাহ এই আগমনকে বাধা দেবে, তাই চুম্বকের দিকে মুখ করা কুণ্ডলীর তলে উত্তর মেরু সৃষ্টি হবে (সদৃশ মেরুর বিকর্ষণ)। কোনো তলে উত্তর মেরু সৃষ্টি হলে সেই তলের দিক থেকে দেখলে প্রবাহ ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে হয়। তাই কুণ্ডলীতে উত্তর মেরু সৃষ্টি হবে এবং তড়িৎ প্রবাহের দিক হবে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে। -
৩৪০৮
কুণ্ডলীটিকে সামনে রেখে দণ্ড চুম্বকটিকে দুলতে দিলে সময়ের সাথে কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহের লেখচিত্র হবেসঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
দণ্ড চুম্বকটি কুণ্ডলীর সামনে দোলকের মতো দুলতে থাকলে চুম্বক কখনো কুণ্ডলীর কাছে আসে, কখনো দূরে যায় — এই গতি পর্যায়বৃত্ত হওয়ায় কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে চৌম্বক ফ্লাক্সও পর্যায়বৃত্তভাবে বৃদ্ধি-হ্রাস পায়। ফলে আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহের মান ও দিক সময়ের সাথে পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হবে (দিক পরিবর্তী প্রবাহের মতো), যা (ঘ) লেখচিত্রে দেখানো হয়েছে। -
৩৪০৯
irms এর মান কত?- ক 12
- খ 1
- গ 2
- ঘ 2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1
rms মানের সূত্র, Irms = I02। এখানে I0 = 2 A, সুতরাং Irms = 22 = 1 A। -
৩৪১০
A ও B বিন্দুতে কোন কোন মেরু উৎপন্ন হবে?- ক A-তে উত্তর মেরু B-তে দক্ষিণ মেরু
- খ A-তে দক্ষিণ মেরু B-তে দক্ষিণ মেরু
- গ A-তে দক্ষিণ মেরু B-তে উত্তর মেরু
- ঘ A-তে উত্তর মেরু B-তে উত্তর মেরু
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A-তে উত্তর মেরু B-তে দক্ষিণ মেরু
দণ্ড চুম্বকের উত্তর মেরু (N) কুণ্ডলীর A প্রান্তের দিকে মুখ করে কুণ্ডলীর দিকে এগিয়ে আসছে। লেনজের সূত্র অনুযায়ী আবিষ্ট প্রবাহ এমন হবে যাতে চুম্বকের আগমন বাধাপ্রাপ্ত হয়, অর্থাৎ A প্রান্তে উত্তর মেরু সৃষ্টি হয়ে চুম্বকের উত্তর মেরুকে বিকর্ষণ করবে। কুণ্ডলীর অপর প্রান্ত B-তে তখন দক্ষিণ মেরু সৃষ্টি হবে। তাই A-তে উত্তর মেরু, B-তে দক্ষিণ মেরু। -
৩৪১১
একটি দিক পরিবর্তী প্রবাহমাত্রার কম্পাঙ্ক 25 Hz। শীর্ষ মানে পৌঁছাতে এর কত সময় লাগবে?
- ক 0.04 sec
- খ 0.03 sec
- গ 0.02 sec
- ঘ 0.01 sec
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.01 sec
কম্পাঙ্ক f = 25 Hz হলে পর্যায়কাল T = 1f = 125 = 0.04 s। দিক পরিবর্তী প্রবাহ I = I0 sin(ωt) শূন্য থেকে শুরু হয়ে প্রথম শীর্ষ মানে পৌঁছাতে এক পূর্ণচক্রের চার ভাগের এক ভাগ সময় লাগে, অর্থাৎ t = T4 = 0.044 = 0.01 s। -
৩৪১২
ওপরের চিত্রে চুম্বকের N-pole-কে কুণ্ডলীর মধ্যে প্রবেশ করালে
(i) গ্যালভানোমিটারের কাঁটা ডানাবর্তে ঘুরবে
(ii) গ্যালভানোমিটারের কাঁটা বামাবর্তে ঘুরবে
(iii) কাঁটার ঘূর্ণন হবে ক্ষণিকের নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ii ও iii
N-pole কুণ্ডলীর মধ্যে প্রবেশ করানোর সময় কুণ্ডলীর ফ্লাক্স বৃদ্ধি পায়, ফলে আবিষ্ট প্রবাহ সৃষ্টি হয়। লেনজের সূত্র অনুযায়ী চুম্বকের দিকের প্রান্তে উত্তর মেরু সৃষ্টি হয়; চিত্রে প্রদর্শিত প্যাঁচের দিক অনুযায়ী এ প্রবাহের ফলে গ্যালভানোমিটারের কাঁটা বামাবর্তে ঘুরবে — (ii) সঠিক; একই সময়ে কাঁটা দুই দিকে ঘুরতে পারে না, তাই (i) ভুল। আবিষ্ট প্রবাহ কেবল ফ্লাক্স পরিবর্তনের সময়ই থাকে; চুম্বক থেমে গেলে প্রবাহ শূন্য হয়, তাই কাঁটার ঘূর্ণন ক্ষণিকের — (iii) সঠিক। সুতরাং উত্তর ii ও iii। -
৩৪১৩
2000 পাকবিশিষ্ট আবেশকের মধ্য দিয়ে 20 A প্রবাহমাত্রা প্রবাহিত হচ্ছে। আবেশকের আবেশ গুণাঙ্ক 20 mH।
আবিষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিমাণ কত?- ক 0.2 Wb
- খ 0.4 Wb
- গ 2.0 Wb
- ঘ 40 Wb
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.4 Wb
স্বকীয় আবেশের সম্পর্ক NΦ = LI থেকে, মোট ফ্লাক্স-লিংকেজ = L × I = 20×10−3 H × 20 A = 0.4 H·A = 0.4 Wb (যেহেতু H·A = Wb)। [নোট: L×I থেকে সরাসরি 0.4 Wb পাওয়া যায়, যা অপশন 'খ'-এর সাথে মেলে। লক্ষণীয়, যদি প্রতি-পাক ফ্লাক্স Φ = LIN ব্যবহার করা হয় তাহলে মান হয় 2×10−4 Wb, যা কোনো অপশনের সাথে মেলে না — তাই প্রশ্নের অভিপ্রেত সমাধানে N = 2000 এই হিসাবে ব্যবহৃত হয়নি (অতিরিক্ত তথ্য হিসেবে দেওয়া হয়েছে)।] -
৩৪১৪
2000 পাকবিশিষ্ট আবেশকের মধ্য দিয়ে 20 A প্রবাহমাত্রা প্রবাহিত হচ্ছে। আবেশকের আবেশ গুণাঙ্ক 20 mH।
কুণ্ডলীতে শক্তি সঞ্চিত হবে
(i) চৌম্বক শক্তি
(ii) বৈদ্যুতিক শক্তি
(iii) যান্ত্রিক শক্তি নিচের কোনটি সঠিক?- ক i
- খ ii
- গ iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i
প্রবাহবাহী কুণ্ডলীর চারপাশে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চিত থাকে, U = ½LI2 — এটি চৌম্বক শক্তি (i)। কুণ্ডলীতে ক্যাপাসিটরের মতো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি (ii) বা কোনো যান্ত্রিক শক্তি (iii) সঞ্চিত হয় না। -
৩৪১৫
আবেশহীন কুণ্ডলী তৈরি হয়
- ক দুই ভাঁজ করে
- খ তিন ভাঁজ করে
- গ পাঁচ ভাঁজ করে
- ঘ সাত ভাঁজ করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুই ভাঁজ করে
আবেশহীন (non-inductive) কুণ্ডলী তৈরি করতে তারকে মাঝ বরাবর দুই ভাঁজ করে (দ্বিগুণ করে) পরস্পরের সাথে জড়ানো হয়, যাতে পাশাপাশি অবস্থিত পাকগুলোতে প্রবাহ বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়। ফলে প্রতিটি পাকের সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্র পার্শ্ববর্তী পাকের ক্ষেত্র দ্বারা প্রায় নিষ্ক্রিয় (বাতিল) হয়ে যায়, এবং কুণ্ডলীর নিট স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক প্রায় শূন্য হয়। -
৩৪১৬
স্টেপ আপ ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে
(i) Ns < Np
(ii) Es > Ep
(iii) Ip > Is নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ii ও iii
স্টেপ আপ ট্রান্সফরমারে গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা মুখ্য কুণ্ডলীর চেয়ে বেশি থাকে, অর্থাৎ Ns > Np; তাই (i) Ns < Np ভুল। EsEp = NsNp > 1 হওয়ায় Es > Ep — (ii) সঠিক। শক্তির নিত্যতা অনুযায়ী EpIp = EsIs, তাই Es > Ep হলে Ip > Is — (iii) সঠিক। সুতরাং ii ও iii। -
৩৪১৭
45 cm2 ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একটি তল 5 × 10−5 T সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে 60° কোণ তৈরি করে। তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত ফ্লাক্স বের কর।
- ক 1.95 × 10−7 Tesla
- খ 1.95 × 10−7 Wb
- গ 1.25 × 10−7 Tesla
- ঘ 1.25 × 10−7 Wb
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.95 × 10−7 Wb
চৌম্বক ফ্লাক্স, Φ = B·A·cosθ, যেখানে θ হলো ক্ষেত্র ও তলের normal-এর মধ্যবর্তী কোণ। এখানে তলটি ক্ষেত্রের সাথে 60° কোণ করে আছে বলা হয়েছে, অর্থাৎ ক্ষেত্র ও তলের normal-এর মধ্যবর্তী কোণ = 90° - 60° = 30°। A = 45 cm2 = 45×10−4 m2, B = 5×10−5 T। সুতরাং Φ = B·A·cos30° = (5×10−5)×(45×10−4)×(32) = 2.25×10−7 × 0.866 ≈ 1.95×10−7 Wb। ফ্লাক্সের একক ওয়েবার (Wb), টেসলা নয় (টেসলা চৌম্বক ক্ষেত্রের একক), তাই একই সংখ্যাসূচক মানের 'ক' অপশন (Tesla একক সহ) ভুল।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় 'ক' (1.95 × 10−7 Tesla) দেওয়া আছে, যা ভুল; ফ্লাক্সের একক Wb, তাই সঠিক উত্তর 'খ'। -
৩৪১৮
কোনো কুণ্ডলী তলকে অতিক্রমকারী চৌম্বক ক্ষেত্র রেখার সংখ্যাকে বলা হয় ওই কুণ্ডলীর সাথে সংশ্লিষ্ট
- ক চৌম্বক আবেশ
- খ চৌম্বক ফ্লাক্স
- গ তড়িৎ আবেশ
- ঘ তড়িৎ ফ্লাক্স
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) চৌম্বক ফ্লাক্স
কোনো তলকে লম্বভাবে অতিক্রমকারী চৌম্বক ক্ষেত্র রেখার সংখ্যাকে ওই তলের সাথে সংশ্লিষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স (Φ = B·A·cosθ) বলা হয়। -
৩৪১৯
এক পাকের একটি কুণ্ডলীর সাথে সংশ্লিষ্ট যে পরিমাণ চৌম্বক ফ্লাক্স 1 সেকেন্ডে সুষমভাবে হ্রাস পেয়ে শূন্যে নেমে আসলে ওই কুণ্ডলীতে 1 ভোল্ট তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয়, সেই পরিমাণ চৌম্বক ফ্লাক্সকে কী বলে?
- ক 1 টেসলা
- খ 1 হেনরি
- গ 1 ওয়েবার
- ঘ 1 ম্যাক্সওয়েল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1 ওয়েবার
এটি ওয়েবারের সংজ্ঞা: এক পাকের কোনো কুণ্ডলীর সাথে সংশ্লিষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স যদি 1 সেকেন্ডে সুষমভাবে হ্রাস পেয়ে শূন্যে নেমে আসার ফলে কুণ্ডলীতে 1 ভোল্ট তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হয়, তাহলে ওই ফ্লাক্সের পরিমাণকে 1 ওয়েবার (Wb) বলা হয়। -
৩৪২০
অর্ধ চক্রের জন্য দিক পরিবর্তী প্রবাহের গড় মান
- ক 1.57 × I
- খ 0.9 × Imax
- গ 0.707 × I0
- ঘ 0.637 × I0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.637 × I0
দিক পরিবর্তী প্রবাহের অর্ধ চক্রের জন্য গড় মান, Iavg = 2I0π ≈ 0.637 × I0। (0.707 × I0 হলো কার্যকর বা rms মান।)
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।