সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ১০ম অধ্যায়। এখানে ৭৫১টি 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।
৭৫১ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ১০
পাতা ৮/৩৮
-
১৪১
একটি ডায়োডে বিমুখী বায়াসে 10 V দিলে প্রবাহ 5 µA হয়। বিমুখী রোধ কত?
- ক 2 kΩ
- খ 50 kΩ
- গ 0.5 MΩ
- ঘ 2 MΩ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2 MΩ
R = 105 × 10⁻⁶
= 2 × 10⁶ Ω = 2 MΩ — সম্মুখ রোধের তুলনায় লক্ষ গুণ বেশি, এটিই একমুখী ধর্মের পরিমাপ। -
১৪২
একটি ডায়োডের সম্মুখ রোধ 20 Ω ও বিমুখী রোধ 2 MΩ হলে অনুপাত কত?
- ক 10³
- খ 10⁵
- গ 10⁷
- ঘ 10⁴
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10⁵
2 × 10⁶20
= 10⁵ — অর্থাৎ ডায়োড এক দিকে অন্য দিকের চেয়ে এক লক্ষ গুণ সহজে প্রবাহ চলতে দেয়। -
১৪৩
নিঃশেষিত স্তরের প্রস্থ 5 × 10⁻⁷ m ও বিভব বাধা 0.7 V হলে গড় তড়িৎ ক্ষেত্র কত?
- ক 1.4 × 10⁴ Vm⁻¹
- খ 1.4 × 10⁶ Vm⁻¹
- গ 3.5 × 10⁻⁷ Vm⁻¹
- ঘ 1.4 × 10⁸ Vm⁻¹
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.4 × 10⁶ Vm⁻¹
E = Vd = 0.75 × 10⁻⁷
= 1.4 × 10⁶ Vm⁻¹ — অতি সরু অঞ্চল বলেই ক্ষেত্র এত প্রবল। -
১৪৪
একটি সিলিকন ডায়োডে 0.5 V সম্মুখ বিভব প্রয়োগ করলে প্রবাহ কেমন হবে?
- ক সর্বোচ্চ প্রবাহ বইবে
- খ বিমুখী প্রবাহ বইবে
- গ প্রায় শূন্য, কারণ সীমা ভোল্টেজ 0.7 V
- ঘ ডায়োড নষ্ট হয়ে যাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্রায় শূন্য, কারণ সীমা ভোল্টেজ 0.7 V
0.5 V < 0.7 V — অর্থাৎ প্রয়োগ বিভব সীমা ভোল্টেজের নিচে।
বিভব বাধা তখনো যথেষ্ট বড়, তাই প্রবাহ প্রায় শূন্য। -
১৪৫
দুইটি অভিন্ন সিলিকন ডায়োড শ্রেণিতে সম্মুখ বায়াসে যুক্ত। 6 V উৎস ও 460 Ω রোধ হলে প্রবাহ কত?
- ক 11.5 mA
- খ 5 mA
- গ 20 mA
- ঘ 10 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 10 mA
দুই ডায়োডে মোট পতন = 2 × 0.7 = 1.4 V
I = 6 − 1.4460 = 4.6460 = 10 mA। -
১৪৬
ডায়োডের I-V বৈশিষ্ট্য লেখচিত্র কেমন?
- ক অরৈখিক — সম্মুখে সূচকীয়ভাবে বাড়ে, বিমুখীতে প্রায় সমতল
- খ সম্পূর্ণ সরলরেখা
- গ দুই দিকেই একই রকম
- ঘ একটি বৃত্ত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অরৈখিক — সম্মুখে সূচকীয়ভাবে বাড়ে, বিমুখীতে প্রায় সমতল
সম্মুখ দিকে সীমা ভোল্টেজের পর প্রবাহ সূচকীয়ভাবে দ্রুত বাড়ে।
বিমুখী দিকে প্রবাহ µA স্তরে প্রায় সমতল থাকে, তারপর ভাঙন বিভবে হঠাৎ নেমে যায়। তাই ডায়োড ওহমের সূত্র মানে না — এটি অরৈখিক উপাদান। -
১৪৭
ভাঙন বিভব (breakdown voltage) কী?
- ক যে বিমুখী বিভবে হঠাৎ বিপুল প্রবাহ বইতে শুরু করে
- খ যে সম্মুখ বিভবে প্রবাহ শুরু হয়
- গ যে বিভবে ডায়োড গলে যায়
- ঘ যে বিভবে বিভব বাধা শূন্য হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) যে বিমুখী বিভবে হঠাৎ বিপুল প্রবাহ বইতে শুরু করে
বিমুখী বিভব বাড়াতে বাড়াতে একটি নির্দিষ্ট মানে পৌঁছালে হঠাৎ বিপুল বিমুখী প্রবাহ বইতে শুরু করে।
দুইটি প্রক্রিয়ায় এটি ঘটে — অ্যাভালাঞ্চ ও জেনার ভাঙন। -
১৪৮
অ্যাভালাঞ্চ ভাঙন কীভাবে ঘটে?
- ক ত্বরিত সংখ্যালঘু বাহক সংঘর্ষে নতুন বাহক তৈরি করে, তা শৃঙ্খলাকারে বাড়তে থাকে
- খ নিঃশেষিত স্তর গলে যায়
- গ ডায়োডে তাপ জমে
- ঘ বাহক টানেলিং করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ত্বরিত সংখ্যালঘু বাহক সংঘর্ষে নতুন বাহক তৈরি করে, তা শৃঙ্খলাকারে বাড়তে থাকে
প্রবল ক্ষেত্রে ত্বরিত সংখ্যালঘু বাহক সমযোজী বন্ধনে ধাক্কা দিয়ে নতুন ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি করে।
এরাও ত্বরিত হয়ে আরও জোড়া তৈরি করে — তুষারধসের মতো প্রবাহ বেড়ে যায়। কম ডোপ করা জংশনে এটিই প্রধান। -
১৪৯
জেনার ভাঙন কীভাবে ঘটে?
- ক সংঘর্ষে নতুন বাহক তৈরি হয়
- খ তাপে বন্ধন ভাঙে
- গ অতি সরু নিঃশেষিত স্তরে প্রবল ক্ষেত্রে ইলেকট্রন সরাসরি বন্ধন থেকে ছিঁড়ে বেরোয়
- ঘ আলোতে বাহক তৈরি হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অতি সরু নিঃশেষিত স্তরে প্রবল ক্ষেত্রে ইলেকট্রন সরাসরি বন্ধন থেকে ছিঁড়ে বেরোয়
ভারী ডোপিংয়ে নিঃশেষিত স্তর অত্যন্ত সরু হয়, ফলে সামান্য বিভবেও ক্ষেত্র প্রচণ্ড প্রবল হয়।
এই ক্ষেত্র সরাসরি সমযোজী বন্ধন ছিঁড়ে বাহক বের করে আনে। এটি ঘটে কম বিমুখী বিভবেই (সাধারণত 6 V-এর নিচে)। -
১৫০
ভাঙন হলেই কি ডায়োড স্থায়ীভাবে নষ্ট হয়ে যায়?
- ক হ্যাঁ, সবসময় নষ্ট হয়
- খ হ্যাঁ, শুধু সিলিকনে নষ্ট হয়
- গ না, প্রবাহ সীমিত রাখলে ডায়োড অক্ষত থাকে
- ঘ ডায়োড গলে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) না, প্রবাহ সীমিত রাখলে ডায়োড অক্ষত থাকে
ভাঙন নিজে ধ্বংসাত্মক নয়। বাইরের রোধ দিয়ে প্রবাহ সীমিত রাখলে ডায়োড ঠিক থাকে।
নষ্ট হয় কেবল অতিরিক্ত প্রবাহে তাপ জমে গেলে। জেনার ডায়োড ইচ্ছাকৃতভাবেই ভাঙন অঞ্চলে চালানো হয়। -
১৫১
আদর্শ ডায়োড বলতে কী বোঝায়?
- ক দুই দিকেই রোধ শূন্য
- খ দুই দিকেই রোধ অসীম
- গ সম্মুখে রোধ শূন্য, বিমুখীতে রোধ অসীম
- ঘ সম্মুখে রোধ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সম্মুখে রোধ শূন্য, বিমুখীতে রোধ অসীম
আদর্শ ডায়োড সম্মুখে নিখুঁত পরিবাহী (রোধ শূন্য, কোনো ভোল্টেজ পতন নেই) এবং বিমুখীতে নিখুঁত অন্তরক।
বাস্তবে সম্মুখে 0.7 V পতন ও বিমুখীতে ক্ষীণ লিকেজ প্রবাহ থাকে। -
১৫২
ডায়োডকে সুইচ হিসেবে ব্যবহার করা যায় কীভাবে?
- ক সম্মুখ বায়াসে OFF, বিমুখীতে ON
- খ সম্মুখ বায়াসে ON, বিমুখী বায়াসে OFF হিসেবে
- গ দুই দিকেই ON
- ঘ দুই দিকেই OFF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সম্মুখ বায়াসে ON, বিমুখী বায়াসে OFF হিসেবে
সম্মুখে রোধ প্রায় শূন্য (বন্ধ সুইচ), বিমুখীতে প্রায় অসীম (খোলা সুইচ)।
তাই ডায়োড একটি ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত সুইচ — ডিজিটাল বর্তনী ও লজিক গেটে এই ধর্মই কাজে লাগে। -
১৫৩
তাপমাত্রা বাড়ালে ডায়োডের বিমুখী লিকেজ প্রবাহের কী হয়?
- ক কমে যায়
- খ অপরিবর্তিত থাকে
- গ শূন্য হয়ে যায়
- ঘ দ্রুত বেড়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) দ্রুত বেড়ে যায়
লিকেজ প্রবাহ সংখ্যালঘু বাহকের কারণে হয়, আর সংখ্যালঘু বাহক তাপে সূচকীয়ভাবে বাড়ে।
তাই তাপমাত্রা বাড়লে লিকেজ দ্রুত বেড়ে যায় — সিলিকনে প্রতি 10°C এ প্রায় দ্বিগুণ। এজন্যই Ge-এর তুলনায় Si ডিভাইস তাপে বেশি নির্ভরযোগ্য। -
১৫৪
একমুখীকরণ (rectification) কী?
- ক একমুখী প্রবাহকে পরিবর্তী প্রবাহে রূপান্তর
- খ ভোল্টেজ বাড়ানো
- গ পরিবর্তী প্রবাহকে একমুখী প্রবাহে রূপান্তর
- ঘ সংকেত বিবর্ধন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পরিবর্তী প্রবাহকে একমুখী প্রবাহে রূপান্তর
ডায়োড এক দিকেই প্রবাহ চলতে দেয়, তাই AC-এর কেবল এক অর্ধচক্রই পার হয় — এভাবে AC থেকে DC পাওয়া যায়।
উল্টো কাজটি (DC → AC) করে ইনভার্টার। -
১৫৫
অর্ধতরঙ্গ একমুখীকরণে কয়টি ডায়োড লাগে?
- ক ২টি
- খ ৪টি
- গ ৩টি
- ঘ ১টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ১টি
অর্ধতরঙ্গ রেকটিফায়ারে একটিমাত্র ডায়োড লাগে।
এটি ইনপুটের এক অর্ধচক্রে সম্মুখ বায়াসে থেকে প্রবাহ চলতে দেয় এবং অন্য অর্ধচক্রে বিমুখী হয়ে তা আটকে দেয়। -
১৫৬
অর্ধতরঙ্গ একমুখীকরণে ইনপুটের কতটুকু কাজে লাগে?
- ক পুরো চক্র
- খ প্রতিটি চক্রের অর্ধেক
- গ এক-চতুর্থাংশ
- ঘ কিছুই না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) প্রতিটি চক্রের অর্ধেক
এক অর্ধচক্রে ডায়োড সম্মুখ বায়াসে থাকে ও প্রবাহ চলে; পরের অর্ধচক্রে সে বিমুখী হয়ে যায়, তাই ওই অর্ধেক সম্পূর্ণ নষ্ট হয়।
এজন্যই অর্ধতরঙ্গের দক্ষতা কম (সর্বোচ্চ প্রায় ৪০.৬%) ও রিপল বেশি। -
১৫৭
পূর্ণতরঙ্গ একমুখীকরণের সুবিধা কী?
- ক কম ডায়োড লাগে
- খ ট্রান্সফরমার লাগে না
- গ ইনপুটের দুই অর্ধচক্রই কাজে লাগে, দক্ষতা ও আউটপুট বেশি
- ঘ আউটপুট কম্পাঙ্ক কমে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ইনপুটের দুই অর্ধচক্রই কাজে লাগে, দক্ষতা ও আউটপুট বেশি
পূর্ণতরঙ্গে দুই অর্ধচক্রই একই দিকে প্রবাহে রূপান্তরিত হয়।
ফলে গড় আউটপুট দ্বিগুণ, দক্ষতা প্রায় ৮১.২% এবং রিপল অনেক কম — ফিল্টার করাও সহজ। -
১৫৮
ব্রিজ রেকটিফায়ারে কয়টি ডায়োড ব্যবহৃত হয়?
- ক ৪টি
- খ ২টি
- গ ১টি
- ঘ ৬টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ৪টি
ব্রিজ বিন্যাসে ৪টি ডায়োড থাকে; প্রতিটি অর্ধচক্রে দুইটি করে সম্মুখ বায়াসে আসে।
এতে সেন্টার-ট্যাপ ট্রান্সফরমার লাগে না, তাই বেশিরভাগ পাওয়ার সাপ্লাইতে এটিই ব্যবহৃত হয়। -
১৫৯
রেকটিফায়ারের আউটপুটকে বিশুদ্ধ DC বলা যায় না কেন?
- ক এটি স্পন্দিত, এতে AC উপাংশ (রিপল) থেকে যায়
- খ এটি এখনো AC
- গ এর দিক বদলে যায়
- ঘ এর মান শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) এটি স্পন্দিত, এতে AC উপাংশ (রিপল) থেকে যায়
আউটপুটের দিক এক হলেও মান ওঠানামা করে — এই ওঠানামাই রিপল।
তাই একে বলা হয় স্পন্দিত DC। ফিল্টার ব্যবহার করে রিপল কমিয়ে মসৃণ DC পাওয়া যায়। -
১৬০
রেকটিফায়ারে ফিল্টার হিসেবে সাধারণত কী ব্যবহৃত হয়?
- ক লোডের শ্রেণিতে একটি ধারক
- খ একটি অতিরিক্ত ডায়োড
- গ একটি রোধ
- ঘ লোডের সমান্তরালে একটি ধারক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) লোডের সমান্তরালে একটি ধারক
লোডের সমান্তরালে ধারক বসালে সে ভোল্টেজ বাড়ার সময় আধান জমায় এবং কমার সময় ছেড়ে দেয়।
ফলে ওঠানামা অনেক কমে যায় ও আউটপুট মসৃণ হয়। আরও ভালো ফলের জন্য LC বা π ফিল্টার ব্যবহার করা হয়।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।