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 ৯/৩৮
-
১৬১
একমুখীকরণের প্রধান ব্যবহার কোথায়?
- ক মোটর ঘোরাতে
- খ DC পাওয়ার সাপ্লাই ও ব্যাটারি চার্জারে
- গ আলো তৈরিতে
- ঘ তাপ উৎপাদনে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) DC পাওয়ার সাপ্লাই ও ব্যাটারি চার্জারে
প্রায় সব ইলেকট্রনিক যন্ত্রেরই ভেতরে DC লাগে, অথচ সরবরাহ আসে AC।
তাই মোবাইল চার্জার থেকে টিভি পর্যন্ত সব DC পাওয়ার সাপ্লাইতে রেকটিফায়ার থাকে; ব্যাটারি চার্জারেও একই নীতি। -
১৬২
ট্রানজিস্টরের তিনটি প্রবাহের সম্পর্ক কোনটি?
- ক IE = IB + IC
- খ IB = IE + IC
- গ IC = IE + IB
- ঘ IE = IC − IB
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) IE = IB + IC
কার্শফের প্রবাহ সূত্র অনুযায়ী ইমিটারে যা ঢোকে, তা বেস ও কালেক্টর দিয়ে বেরোয়:
IE = IB + IC
বেস অত্যন্ত পাতলা ও কম ডোপ করা বলে IB খুবই ছোট। -
১৬৩
ট্রানজিস্টরের প্রবাহ লাভ α কী?
- ক ICIE
- খ ICIB
- গ IEIC
- ঘ IBIC
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ICIE
α = ICIE — এটি সাধারণ বেস (CB) বিন্যাসের প্রবাহ লাভ।
বেস প্রবাহ খুব ছোট বলে α সবসময় 1-এর সামান্য কম (সাধারণত 0.95–0.99)। -
১৬৪
α ও β-এর সম্পর্ক কোনটি?
- ক β = α1 − α
- খ β = 1 − αα
- গ β = α(1 − α)
- ঘ β = 1 − α
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) β = α1 − α
IE = IB + IC থেকে সাজিয়ে
β = α1 − α এবং α = β1 + β
α = 0.98 হলে β = 49। -
১৬৫
ট্রানজিস্টর সুইচ হিসেবে কাজ করার সময় কোন দুই অবস্থায় থাকে?
- ক শুধু সক্রিয় অঞ্চলে
- খ কাটঅফ (OFF) ও সম্পৃক্ত (ON)
- গ শুধু কাটঅফে
- ঘ শুধু ভাঙন অঞ্চলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কাটঅফ (OFF) ও সম্পৃক্ত (ON)
সুইচ হিসেবে ট্রানজিস্টর কাটঅফে (বেস প্রবাহ শূন্য → কালেক্টর প্রবাহও শূন্য → OFF) অথবা সম্পৃক্ত অঞ্চলে (সর্বোচ্চ প্রবাহ → ON) থাকে।
বিবর্ধকের কাজে তাকে এই দুইয়ের মাঝের সক্রিয় অঞ্চলে রাখতে হয়। -
১৬৬
সাধারণ ইমিটার (CE) বিন্যাস সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় কেন?
- ক এতে কোনো লাভ হয় না
- খ এতে প্রবাহ, ভোল্টেজ ও ক্ষমতা — তিনটিরই লাভ সবচেয়ে বেশি
- গ এতে শুধু ভোল্টেজ লাভ হয়
- ঘ এতে ইনপুট রোধ সবচেয়ে বেশি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) এতে প্রবাহ, ভোল্টেজ ও ক্ষমতা — তিনটিরই লাভ সবচেয়ে বেশি
CE বিন্যাসে প্রবাহ লাভ β (অনেক বড়), ভোল্টেজ লাভও বড় — ফলে ক্ষমতা লাভ সর্বোচ্চ।
CB বিন্যাসে প্রবাহ লাভ 1-এর কম, আর CC বিন্যাসে ভোল্টেজ লাভ 1-এর কম। তাই বিবর্ধকে CE-ই প্রধান। -
১৬৭
AND গেটের আউটপুট কখন 1 হয়?
- ক যেকোনো একটি ইনপুট 1 হলে
- খ সব ইনপুট 0 হলে
- গ সব ইনপুট 1 হলে
- ঘ ইনপুট ভিন্ন হলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সব ইনপুট 1 হলে
AND গেটে সব ইনপুট 1 হলেই কেবল আউটপুট 1।
বুলিয়ান সমীকরণ: Y = A · B। শ্রেণিতে যুক্ত দুইটি সুইচের মতো — দুইটিই বন্ধ করলে তবেই বাতি জ্বলে। -
১৬৮
OR গেটের আউটপুট কখন 0 হয়?
- ক সব ইনপুট 1 হলে
- খ যেকোনো একটি ইনপুট 1 হলে
- গ সব ইনপুট 0 হলে
- ঘ ইনপুট ভিন্ন হলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সব ইনপুট 0 হলে
OR গেটে যেকোনো একটি ইনপুট 1 হলেই আউটপুট 1; তাই আউটপুট 0 হয় কেবল সব ইনপুট 0 হলে।
বুলিয়ান সমীকরণ: Y = A + B। সমান্তরালে যুক্ত দুইটি সুইচের মতো। -
১৬৯
NOT গেটের কাজ কী?
- ক ইনপুট যোগ করা
- খ ইনপুটকে উল্টে দেওয়া
- গ ইনপুট গুণ করা
- ঘ ইনপুট অপরিবর্তিত রাখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ইনপুটকে উল্টে দেওয়া
NOT গেট বা ইনভার্টার ইনপুটকে উল্টে দেয় — 0 হলে 1, 1 হলে 0।
বুলিয়ান সমীকরণ: Y = Ā। এটির ইনপুট একটিমাত্র। -
১৭০
NAND ও NOR গেটকে সর্বজনীন (universal) গেট বলা হয় কেন?
- ক এদের ইনপুট সবচেয়ে বেশি
- খ এরা সবচেয়ে দ্রুত
- গ এরা কোনো বিদ্যুৎ খরচ করে না
- ঘ শুধু এদের দিয়েই অন্য সব গেট তৈরি করা যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শুধু এদের দিয়েই অন্য সব গেট তৈরি করা যায়
কেবল NAND (বা কেবল NOR) গেট দিয়েই AND, OR, NOT — সব মৌলিক গেট বানানো যায়।
তাই একটিমাত্র ধরনের গেট বানিয়েই পুরো ডিজিটাল বর্তনী তৈরি করা সম্ভব, যা উৎপাদন অনেক সহজ ও সস্তা করে। -
১৭১
50 Hz কম্পাঙ্কের AC-তে অর্ধতরঙ্গ রেকটিফায়ার ব্যবহার করলে আউটপুটের কম্পাঙ্ক কত?
- ক 100 Hz
- খ 25 Hz
- গ 150 Hz
- ঘ 50 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 50 Hz
অর্ধতরঙ্গে প্রতিটি ইনপুট চক্রে একটিমাত্র স্পন্দন পাওয়া যায়।
তাই আউটপুট কম্পাঙ্ক ইনপুটের সমান = 50 Hz। -
১৭২
50 Hz কম্পাঙ্কের AC-তে পূর্ণতরঙ্গ রেকটিফায়ার ব্যবহার করলে আউটপুটের কম্পাঙ্ক কত?
- ক 50 Hz
- খ 25 Hz
- গ 100 Hz
- ঘ 200 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 100 Hz
পূর্ণতরঙ্গে প্রতিটি ইনপুট চক্রে দুইটি স্পন্দন পাওয়া যায়।
আউটপুট কম্পাঙ্ক = 2 × 50 = 100 Hz। -
১৭৩
একটি ট্রানজিস্টরে α = 0.98 হলে β কত?
- ক 98
- খ 50
- গ 0.98
- ঘ 49
-
১৭৪
একটি ট্রানজিস্টরে β = 99 হলে α কত?
- ক 0.98
- খ 0.90
- গ 1.01
- ঘ 0.99
-
১৭৫
β = 100 এবং বেস প্রবাহ 20 µA হলে কালেক্টর প্রবাহ কত?
- ক 20 mA
- খ 2 mA
- গ 0.2 mA
- ঘ 5 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2 mA
IC = βIB = 100 × 20 × 10⁻⁶
= 2 × 10⁻³ A = 2 mA। -
১৭৬
একটি ট্রানজিস্টরে IC = 4.9 mA ও IB = 0.1 mA হলে ইমিটার প্রবাহ কত?
- ক 4.8 mA
- খ 5 mA
- গ 4.9 mA
- ঘ 0.1 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5 mA
IE = IB + IC = 0.1 + 4.9
= 5 mA। -
১৭৭
একটি ট্রানজিস্টরে IE = 5 mA ও IC = 4.9 mA হলে প্রবাহ লাভ α কত?
- ক 0.99
- খ 0.95
- গ 1.02
- ঘ 0.98
-
১৭৮
একটি AND গেটের দুই ইনপুট A = 1 ও B = 0 হলে আউটপুট কত? এবং একই ইনপুটে OR গেটের আউটপুট কত?
- ক AND = 0, OR = 1
- খ AND = 1, OR = 0
- গ AND = 1, OR = 1
- ঘ AND = 0, OR = 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) AND = 0, OR = 1
AND: সব ইনপুট 1 না হলে আউটপুট 0 → 0
OR: যেকোনো একটি ইনপুট 1 হলেই আউটপুট 1 → 1। -
১৭৯
পরিবাহী, অর্ধপরিবাহী ও অন্তরকের ব্যান্ড ব্যবধান সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক পরিবাহীতে পরিবহন ও যোজন ব্যান্ড উপরিপাতিত, অর্ধপরিবাহীতে ব্যবধান ≈1 eV, অন্তরকে > 3 eV
- খ তিনটিতেই ব্যান্ড ব্যবধান সমান
- গ পরিবাহীতে ব্যবধান সবচেয়ে বেশি
- ঘ অর্ধপরিবাহীতে ব্যবধান অন্তরকের চেয়ে বেশি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) পরিবাহীতে পরিবহন ও যোজন ব্যান্ড উপরিপাতিত, অর্ধপরিবাহীতে ব্যবধান ≈1 eV, অন্তরকে > 3 eV
পরিবাহী (তামা): দুই ব্যান্ড উপরিপাতিত ⟹ Eg = 0 ⟹ ঘরের তাপমাত্রাতেও অসংখ্য মুক্ত ইলেকট্রন
অর্ধপরিবাহী: Si 1.1 eV, Ge 0.7 eV ⟹ তাপে কিছু ইলেকট্রন লাফ দিতে পারে
অন্তরক (হীরা): ≈5.5 eV ⟹ ঘরের তাপশক্তি (≈0.026 eV) মোটেও যথেষ্ট নয়
ব্যান্ড ব্যবধানের এই পার্থক্যই তিন শ্রেণির পুরো আচরণ নির্ধারণ করে। -
১৮০
ঘরের তাপমাত্রায় (300 K) গড় তাপশক্তি প্রায় 0.026 eV। এ থেকে কী বোঝা যায়?
- ক সব পদার্থেই ইলেকট্রন সহজে পরিবহন ব্যান্ডে যায়
- খ অন্তরকের ইলেকট্রন তাপশক্তি দিয়ে পরিবহন ব্যান্ডে যেতে পারে না, অর্ধপরিবাহীতে অল্প কিছু পারে
- গ কোনো পদার্থেই ইলেকট্রন পরিবহন ব্যান্ডে যেতে পারে না
- ঘ তাপশক্তি ব্যান্ড ব্যবধানের চেয়ে বড়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অন্তরকের ইলেকট্রন তাপশক্তি দিয়ে পরিবহন ব্যান্ডে যেতে পারে না, অর্ধপরিবাহীতে অল্প কিছু পারে
গড় তাপশক্তি kT ≈ 0.026 eV — অন্তরকের 5.5 eV-এর তুলনায় নগণ্য।
তবে শক্তি বণ্টন থাকায় কিছু ইলেকট্রনের শক্তি গড়ের অনেক বেশি হয় — অর্ধপরিবাহীতে (1.1 eV) তাদেরই অল্প কিছু লাফ দিতে পারে।
সংখ্যাটি সূচকীয়ভাবে নির্ভরশীল: n ∝ e−Eg/2kT
এ কারণেই সামান্য তাপমাত্রা বৃদ্ধিতেও অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা লাফিয়ে বাড়ে।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।