ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ২১/১৮০
-
৪০১
⚠️[যাচাই দরকার] উদ্দীপকে কোন কোন সময়ে E-এর মান সর্বোচ্চ হবে?
[চিত্র আছে]- ক 0.3T
- খ T4 ও 3T4
- গ T2 ও T
- ঘ T2 ও T4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.3T
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: উদ্দীপকের চিত্র (E-t লেখচিত্র) বইয়ে অনুপস্থিত। চিত্র ছাড়া নির্দিষ্ট সময়বিন্দু নির্ণয় অসম্ভব। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): কোনো E-t (তড়িচ্চালক বল বনাম সময়) লেখচিত্রে E কোন কোন মুহূর্তে সর্বোচ্চ হবে তা লেখচিত্রের প্রকৃতি (এটি কি sin ωt নাকি cos ωt আকারে শুরু হয়েছে, না অন্য কোনো দশা-ভিন্ন রূপ) না জেনে বলা সম্ভব নয়। সাধারণ E = E₀ sin ωt রূপের জন্য E সর্বোচ্চ হয় t = T/4 ও 3T/4-এ, কিন্তু উদ্দীপকের নির্দিষ্ট লেখচিত্র ছাড়া এটি নিশ্চিতভাবে বলা যাচ্ছে না, কারণ চিত্রে দশা ভিন্ন হতে পারে। -
৪০২
লেনজের সূত্র কোন ভৌত রাশির সংরক্ষণ সূত্র মেনে চলে?
- ক ভর
- খ আধান
- গ ভরবেগ
- ঘ শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শক্তি
লেঞ্জের সূত্র অনুযায়ী আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল/প্রবাহ সবসময় তার সৃষ্টির কারণ তথা ফ্লাক্স-পরিবর্তনকে বাধা দেওয়ার দিকে কাজ করে। এর ফলাফল হলো: কোনো পরিবাহীকে চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে সরাতে (বা ফ্লাক্স পরিবর্তন ঘটাতে) বাহ্যিক শক্তির বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়, আর সেই কাজই তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। যদি আবিষ্ট প্রভাব পরিবর্তনকে বাধা না দিয়ে বরং সহায়তা করত, তাহলে সিস্টেমটি নিজে থেকেই ক্রমাগত ত্বরান্বিত হয়ে বিনা কাজে অসীম শক্তি উৎপন্ন করত, যা শক্তি সংরক্ষণ সূত্রের সুস্পষ্ট লঙ্ঘন। তাই লেঞ্জের সূত্র মূলত শক্তি সংরক্ষণ সূত্রেরই একটি রূপ। -
৪০৩
যে যন্ত্রের সাহায্যে যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায় তাকে কী বলে?
- ক বৈদ্যুতিক মোটর
- খ ডায়নামো
- গ ট্রান্সফরমার
- ঘ অ্যামিটার
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); অ্যামিটার প্রবাহ পরিমাপের যন্ত্র। তাই সঠিক উত্তর ডায়নামো। -
৪০৪
চৌম্বক ফ্লাক্সের সঠিক গাণিতিক রূপ কোনটি?
- ক φ = AB sin θ
- খ φ = AB tan θ
- গ φ = AB cos θ
- ঘ φ = AB cot θ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) φ = AB cos θ
চৌম্বক ফ্লাক্স হলো কোনো তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রমকারী মোট চৌম্বক ক্ষেত্ররেখার সংখ্যা, φ = B·A·cosθ, যেখানে θ হলো চৌম্বক আবেশ B ও তলের ক্ষেত্রফল ভেক্টরের (normal-এর) মধ্যবর্তী কোণ। θ = 0 (ক্ষেত্র তলের লম্ব বরাবর) হলে φ সর্বোচ্চ (= BA) হয়, আর θ = 90° হলে φ = 0 হয় -- এই আচরণ cosθ দ্বারাই সঠিকভাবে প্রকাশিত হয়, sinθ, tanθ বা cotθ দ্বারা নয়। -
৪০৫
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, Erms = E02 = 52 V। -
৪০৬
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। -
৪০৭
একটি কুণ্ডলীতে 12 V তড়িচ্চালক বল প্রয়োগ করলে এতে বিদ্যুৎ প্রবাহ পরিবর্তনের হার 40 As হয়। কুণ্ডলীর আবেশ 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। -
৪০৮
⚠️[যাচাই দরকার] 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: ক) 6 A
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: প্রশ্নে প্রবাহের পরিবর্তনের দিক (বৃদ্ধি/হ্রাস) উল্লেখ নেই। ΔI = 3A নিশ্চিত হলেও চূড়ান্ত প্রবাহ 9 A নাকি 15 A তা নির্ধারণে মূল বই/উদ্দীপকের পূর্ণ প্রসঙ্গ প্রয়োজন। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): L = 10 H, প্রাথমিক প্রবাহ I₁ = 12 A, সময় Δt = 50 ms = 0.05 s, আবিষ্ট emf = 600 V। সূত্র ε = L(ΔI/Δt) থেকে, ΔI = (ε×Δt)/L = (600×0.05)/10 = 3 A। অর্থাৎ প্রবাহের পরিবর্তন 3 A -- কিন্তু প্রশ্নে প্রবাহ বৃদ্ধি পেয়েছে নাকি হ্রাস পেয়েছে তা স্পষ্টভাবে উল্লেখ নেই। প্রবাহ হ্রাস পেলে চূড়ান্ত মান হবে 12 − 3 = 9 A (অপশন খ), আর বৃদ্ধি পেলে হবে 12 + 3 = 15 A (অপশন ঘ) -- উভয়ই গাণিতিকভাবে সংগতিপূর্ণ, তাই নির্দিষ্টভাবে কোনটি সঠিক তা মূল উদ্দীপক/প্রসঙ্গ ছাড়া বলা যাচ্ছে না। -
৪০৯
10 পাকের একটি আদর্শ সলিনয়েডের আবেশের পরিমাণ 35 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: ঘ) 7.0 × 10−3 Wb
স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক L = NΦI, যেখানে Φ হলো প্রতি-পাকের চৌম্বক ফ্লাক্স এবং NΦ মোট ফ্লাক্স-সংযুক্তি। এখানে L = 35 mH = 0.035 H, I = 2 A, N = 10। মোট ফ্লাক্স-সংযুক্তি, NΦ = LI = 0.035×2 = 0.07 Wb। প্রতি পাকের ফ্লাক্স, Φ = (NΦ)N = 0.0710 = 0.007 Wb = 7.0×10−3 Wb। -
৪১০
2.7 × 104 Am প্রাবল্যের একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে 0.2 × 10−4 m2 ক্ষেত্রফলের একটি লোহার পাতের মধ্যে 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: ক) 2.65 Wb/m2
চৌম্বক আবেশ B সরাসরি ফ্লাক্স ও ক্ষেত্রফলের অনুপাত থেকে পাওয়া যায়, B = ΦA। এখানে Φ = 5.3×10−3 Wb এবং A = 0.2×10−2 m2 (= 2×10−3 m2) ধরে গণনা করলে, B = (5.3×10−3)(2×10−3) = 2.65 Wb/m2, যা ঠিক অপশন (ক)-এর সাথে মিলে যায়। (চৌম্বক প্রাবল্য H = 2.7×104 Am এখানে B নির্ণয়ে সরাসরি প্রয়োজন হয়নি, এটি হয়তো লোহার পাতের আপেক্ষিক ভেদনযোগ্যতা μr = B(μ0H) নির্ণয়ের জন্য একটি ভিন্ন উপ-প্রশ্নে ব্যবহৃত হতো।) [নোট: ইনপুটে ক্ষেত্রফল A = 0.2×10−4 m2 লেখা থাকলেও তা দিয়ে হিসাব করলে B = 265 Wb/m2 আসে, যা কোনো অপশনের সাথেই মেলে না এবং পদার্থগতভাবেও অস্বাভাবিক বড়। A = 0.2×10−2 m2 ধরলে হিসাব ঠিক অপশন (ক) 2.65 Wb/m2-এর সাথে সঠিকভাবে মিলে যায় -- সম্ভবত মূল বইয়ে সূচক টাইপো (10−4 এর জায়গায় 10−2 হওয়া উচিত)। শুধু তথ্যগত নোট, উত্তর নিশ্চিত।] -
৪১১
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 A
- খ 28.28 A
- গ 14.14 A
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 28.28 A
গৌণ কুণ্ডলীর rms বিভব পার্থক্য Vrms = 100 V, রোধ R = 5 Ω। ওহমের সূত্র থেকে rms প্রবাহ, Irms = VrmsR = 1005 = 20 A। শীর্ষ মান, I0 = Irms×2 = 20×1.414 ≈ 28.28 A। -
৪১২
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। -
৪১৩
একটি আবেশকের স্বকীয় আবেশ 45 হেনরি। এতে 50 × 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, এবং সময় Δt = 50×10−3 s = 0.05 s ধরে গণনা করলে, ε = L(ΔIΔt) = 45×(30.05) = 45×60 = 2700 V, যা ঠিক অপশন (গ)-এর সাথে মিলে যায়। [নোট: ইনপুটে সময় '50 × 10−2 সেকেন্ড' (= 0.5 s) লেখা থাকলেও তা দিয়ে হিসাব করলে ε = 45×(30.5) = 270 V আসে, যা কোনো অপশনের সাথেই মেলে না। '50 × 10−3 সেকেন্ড' (= 0.05 s, অর্থাৎ 50 ms) ধরলে হিসাব ঠিক অপশন (গ) 2700 V-এর সাথে নিখুঁতভাবে মিলে যায় -- সম্ভবত মূল বইয়ে সূচকে টাইপো (10−2 এর জায়গায় 10−3 হওয়া উচিত)। শুধু তথ্যগত নোট, উত্তর নিশ্চিত।] -
৪১৪
কোনো কুণ্ডলীতে 4 সেকেন্ডে তড়িৎ প্রবাহ 1 A থেকে 10 A 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। -
৪১৫
একটি আদর্শ ট্রান্সফরমারের মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাকের সংখ্যা যথাক্রমে 1000 এবং 100। মুখ্য কুণ্ডলীতে 10 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: ঘ) 100 A
আদর্শ ট্রান্সফরমারের সূত্র, IsIp = NpNs। এখানে Np = 1000, Ns = 100, Ip = 10 A। সুতরাং, Is = Ip×(NpNs) = 10×(1000100) = 10×10 = 100 A। -
৪১৬
যদি তড়িৎ প্রবাহের সমীকরণ I(t) = 20 sin(628t) হয়, তাহলে তড়িৎ প্রবাহের 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 Irms = I02 = 201.414 ≈ 14.14 A। সুতরাং কম্পাঙ্ক 100 Hz এবং rms মান 14.14 A। -
৪১৭
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 প্রশ্ন ৭৫--১০১
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2 : 1
ট্রান্সফরমারে EpEs = NpNs = IsIp। এখানে Np : Ns = 1 : 2 দেওয়া আছে, অর্থাৎ NsNp = 2। যেহেতু IsIp = NpNs = 12, তাই IpIs = 21। সুতরাং মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহের অনুপাত Ip : Is = 2 : 1 (পাকসংখ্যা বেশি হলে প্রবাহ কম হয় বলে গৌণে প্রবাহ কমে যায়, শক্তি সংরক্ষণ সূত্র EpIp = EsIs অনুযায়ী এটি সামঞ্জস্যপূর্ণ)। -
৪১৮
1 H সমান কত?
- ক 1 VA−1S−1
- খ 1 AS−1V−1
- গ 1 ASV−1
- ঘ 1 VSA−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1 VSA−1
স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা থেকে, ε = -L(dIdt), অর্থাৎ L = ε(dIdt)। সুতরাং হেনরির একক = ভোল্ট/(অ্যাম্পিয়ার/সেকেন্ড) = ভোল্ট×সেকেন্ড/অ্যাম্পিয়ার। তাই 1 H = 1 VSA−1। -
৪১৯
একটি ট্রান্সফরমারের মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা 50 এবং ভোল্টেজ 100 V। গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা 200 হলে ভোল্টেজ কত?
- ক 400 V
- খ 4000 V
- গ 25 V
- ঘ 1000 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 400 V
ট্রান্সফরমারের সূত্র অনুযায়ী, EsEp = NsNp। এখানে Np = 50, Ep = 100 V, Ns = 200। সুতরাং Es = Ep × (NsNp) = 100 × (20050) = 400 V। -
৪২০
উচ্চ বিভব AC লাইন থেকে নিম্ন বিভব সরবরাহ লাইনে কোন ধরনের যন্ত্রের ব্যবহার হয় না?
- ক বৈদ্যুতিক তার
- খ আরোহী ট্রান্সফরমার
- গ অবরোহী ট্রান্সফরমার
- ঘ সুইচ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) আরোহী ট্রান্সফরমার
উচ্চ বিভবের AC লাইন থেকে নিম্ন বিভবের সরবরাহ লাইনে বিভব কমাতে হয়, তাই এক্ষেত্রে অবরোহী ট্রান্সফরমার (step-down) ব্যবহৃত হয় — যা উচ্চ বিভবকে নিম্ন বিভবে রূপান্তর করে। আরোহী ট্রান্সফরমার (step-up) এর কাজ ঠিক বিপরীত — নিম্ন বিভবকে উচ্চ বিভবে রূপান্তর করা, তাই এই ক্ষেত্রে এর ব্যবহার হয় না। বৈদ্যুতিক তার ও সুইচ উভয় ক্ষেত্রেই লাগে।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।