Questions in this chapter

পরস্পরের কাছাকাছি দুটি কুণ্ডলী $A$ ও $B$ এর পাক সংখ্যা যথাক্রমে $100$ ও $500$। কুন্ডলী $A$ এর ভেতর দিয়ো $2 \ A$ তড়িৎ প্রবাহিত হলে $A$ কুণ্ডলীতে $1.8 \times 10^{-4}Wb$ এবং $B$ কুণ্ডলীতে $1 \times 10^{-4}Wb$ চৌম্বক ফ্লাক্স উৎপন্না হয়।

ক. ফ্যারাডের তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশের প্রথম সূত্রটি বিবৃত করো।

খ. স্বকীয় আবেশ গুণাতক $5$ হেনরি বলতে কী বোঝ?

গ. উদ্দীপকের $A$ কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক ও $B$ কুণ্ডলীর পারস্পরিক আবেশ গুণাতক নির্ণয় করো।

ঘ. দেখাও যে, লেনজের সূত্রটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্র থেকে পাওয়া যায়।

সাজ্জাদ পরীক্ষাগারে একটি ট্রান্সফরমার নিয়ে কাজ করছিল। ট্রান্সফরমারটির মুখ্য কুণ্ডলী ও গৌণ কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা যথাক্রমে $100$ ও $300$। ল্যাবটেরিতে সরবরাহ লাইনে $220V$ মানে $AC$ রয়েছে।

ক. এক ফ্যারাড কী?

খ. দিক পরবর্তী তড়িচ্চালক বল বলতে কী বুঝ?

গ. ট্রান্সফরমারটির মুখ্য কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহ $3 \ A$ হলে গৌণ কুণ্ডলীতে প্রবাহমাত্রা কত?

ঘ. ওয়েল্ডেং কাজে $880 \ V$ প্রয়োজন হলে সাজ্জাদকে কী ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে গাণিতিক যুক্তিসহ তোমার মাতামত দাও।

১৮১৯ সালে তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া আবিষ্কারের পর থেকে বিজ্ঞানীদের মধ্যে একটা নতুন চিন্তার উদ্ভব হলো। তাঁরা চৌম্বকক্ষেত্র থেকে তড়িৎপ্রবাহ সৃষ্টি করা যায় কিনা সে বিষয়ে গবেষণা শুরু করলেন। এই গবেষণার ফলশ্রুতিতে তাড়িতচৌম্বক আবেশ আবিষ্কৃত হয়। এই আবিষ্কার তড়িতবিজ্ঞান তথা আধুনিক সভ্যতার বিবর্তনে অন্যতম সহায়ক শক্তি হিসেবে কাজ করেছে। ক. তাড়িতচৌম্বক আবেশ কাকে বলে?

খ. ফ্যারাডের তাড়িতচৌম্বক আবেশের সূত্রগুলো বিবৃত ব্যাখ্যা কর।

গ. একটি তার কুণ্ডলীতে $100$ টি পাক রয়েছে। এই কুণ্ডলীকে $0.01$ সেকেন্ডে দুটি চুম্বক মেরুর মাঝের একস্থান থেকে অন্য স্থানে নিয়ে যাওয়া হলো, এতে চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন ঘটলো $30 \times 10^{-5}$ ওয়েবার। কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি কত?

ঘ. তাড়িতচৌম্বক আবেশ প্রদর্শনের ফ্যারাডের পরীক্ষাগুলো বর্ণনা কর এবং কুণ্ডলীর গতির সাথে তড়িৎ প্রবাহের সম্পর্ক বিশ্লেষণ করো ।

পাশের চিত্রে দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তন দেখানো হয়েছে।

ক. দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহ কাকে বলে?

খ.সময়ের পরিবর্তনের সাথে একমুখী প্রবাহের পরিবর্তন লেখচিত্রের মাধ্যমে দেখাও ।

গ.কোনো দিক পরিবর্তী প্রবাহের শীর্ষমান $5 \ A$ এবং কম্পাঙ্ক $60 \ Hz$। এর বর্গমূলীয় গড় মান কত? শূন্য থেকে শীর্যমানে পৌছাতে কত সময় লাগবে?

ঘ. দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহ কীভাবে উৎপন্ন করা যায় বর্ণনা করে উদ্দীপকে দেখানো লেখচিত্রের সাহায্যে দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তন ব্যাখ্যা কর।

ক. স্বকীয় আবেশ কী?

খ. $7T$ চৌম্বক ক্ষেত্র বলতে কী বোঝ?

গ. ১ নং চিত্রের উৎস হতে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহের বর্গমূলীয় গড় মান বাহির কর।

ঘ. ১ নং ও ২নং চিত্রের কোনটিতে উত্তাপজনিত শক্তিক্ষয় বেশি তা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

এখানে, $N_{1}=400, I_{1}=2 \mathrm{~A}, \phi_{1}=2.4 \times 10^{-3} \mathrm{~Wb}$ এবং $N_{2}=600, \phi_{2}=1.6 \times 10^{-3} \mathrm{~Wb}, \text { Load, } \mathrm{R}=20 \Omega .$

ক. চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব কাকে বলে?

খ. স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক ও পারস্পরিক আবেশ গুণাঙ্কের মধ্যে দুটি পার্থক্য লিখ।

গ. $A$ কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক নির্ণয় কর।

ঘ. $A$ কুণ্ডলীর প্রদত্ত প্রবাহমাত্রা কত সময়ে শূন্যে নেমে আসে তা গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও।

চিত্রে $A$ ও $B$ দুটি কুণ্ডলী দেখানো হলো।

ক. দিক পরিবর্তী প্রবাহ কাকে বলে?

খ. ট্রান্সফরমার $DC$ লাইনে কার্যকর হয় না কেন?

গ. $A$ কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক কত?

ঘ. $A$ কুণ্ডলীর প্রবাহমাত্রা $0.4$ সেকেন্ডে থেমে গেলে $B$ কুণ্ডলীতে $0.4\ volt$ তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হবে কী? —গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে মতামত দাও।

$400$ পাকের একটি কুণ্ডলীর রোধ $50 \Omega$। যদি এতে $5 \times 10^{-3} \ {amp}$ তড়িৎ প্রবাহিত হয় তবে প্রতিটি কুণ্ডলীর প্রতি পাকে $10^{-7}\ Wb$ চৌম্বক ফ্লাক্স সৃষ্টি হয়। কুণ্ডলীটি $230\ V-50$ চক্র/সেকেন্ড $AC$ উৎসের সাথে সংযুক্ত।

ক. তড়িৎ চৌম্বক আবেশ কাকে বলে?

খ. চুম্বকের $N$ মেরুকে একটি কুণ্ডলীর পার্শ্ব হতে দূরে সরানো হলে, উক্ত পার্শ্বে আহিত তড়িৎ প্রবাহের কিরূপ পরিবর্তন ঘটবে? ব্যাখ্যা কর।

গ. কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্কের মান নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকে উল্লিখিত $AC$ কারেন্ট প্রবাহের জন্য তড়িৎ চালক বলের মান ও দিক গাণিতিকভাবে নির্ণয় কর।

$2\ cm$ ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট $6$ পাকের একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলী $0.5\ T$ মানের একটি সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখা। চৌম্বকক্ষেত্র কুণ্ডলীতলের সাথে লম্ব বরাবর অবস্থিত। আনিকা কুণ্ডলীর সাথে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্স $0.06\ s$ এ শূন্যে নামিয়ে এনে কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তির মান বের করল। ফারিয়া প্রাপ্ত মানের তিনগুণ বৃদ্ধি করতে পারল।

ক. $1$ টেসলা কাকে বলে?

খ. কলিং বেল তৈরি করতে ইস্পাত নয়, নরম লোহা ব্যবহার করা হয় কেন- ব্যাখ্যা কর।

গ. উদ্দীপকের কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে $2\ A$ তড়িৎ প্রবাহ চালনা করা হলে কুণ্ডলীর চৌম্বক ভ্রামক নির্ণয় কর।

ঘ. ফারিয়া, আনিকার প্রাপ্ত মানের বৃদ্ধি ঘটাতে কোন রাশির কতটুকু পরিবর্তন করল তা গাণিতিক যুক্তিসহ ব্যাখ্যা কর।

$1\ m$ দীর্ঘ একটি লোহার রডকে $10\ T$ সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রের উলম্ব তলে প্রস্থ বরাবর $5\ m s^{-1}$ বেগে টানা হচ্ছে। রডটির রোধ $1\Omega$। রডটিতে $50\ A$ তড়িৎ প্রবাহ চলছে।

ক. হিস্টারেসিস কী?

খ. কীভাবে আবেশহীন কুন্ডলী তৈরি করা যায়— ব্যাখ্যা কর।

গ. রড কুন্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল নির্ণয় কর।

ঘ. ঘটনাটি কি লেঞ্জ-এর সূত্রকে সমর্থন করে? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।

একটি বিদ্যুৎ বিতরণ অফিসে $220V - 3 A$ এবং $220V - 6 A$ এর দুই ধরনের মিটার আছে। একটি স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার দ্বারা মিটারের মাধ্যমে তাদের অফিসের $11\ kV$ মেইন উৎস থেকে একটি বাড়িতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয়। মিটার থেকে ব্যবহৃত $AC$ উৎসের তড়িচ্চালক শক্তির সমীকরণ হচ্ছে $\varepsilon=311 \sin 100 \pi t$ ট্রান্সফরমারের মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর রোধ $110\ k \Omega$ এবং $44 \Omega$ এবং মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা যথাক্রমে $5000$ এবং $100$।

ক. হেনরী কাকে বলে?

খ. দেখাও যে, দিক পরিবর্তী প্রবাহের গড়মান তার শীর্ষমানের $0.637$ গুণ।

গ. উক্ত বাড়ীতে সরবরাহকৃত তড়িচ্চালক শক্তি ও কম্পাংকের মান কত হবে?

ঘ. বাড়ীটিতে উদ্দীপকে উল্লেখিত কোন মিটারটি নিরাপদে ব্যবহার করা যাবে, গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে বুঝিয়ে দাও।

দিক পরিবর্তী প্রবাহ, $I_{1}=50 \sin \omega t$ এবং $I_{2}=30 \sin \omega t$।

ক. চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব কাকে বলে?

খ. হারানো ভোল্টেজ বলতে কী বোঝায়?

গ. ১ম ও ২য় প্রবাহের কার্যকর মানের অনুপাত কত?

ঘ. $t = T/4$ হলে, দিক পরিবর্তী প্রবাহ দুটির মানের পার্থক্য কত হবে তা গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

একটি ট্রান্সফর্মারের মুখ্য কুণ্ডলীতে প্রযুক্ত প্রবাহমাত্রা $I=5 \sin 100 \pi t$ এর গৌণ কুণ্ডলীর ক্ষমতা $150\ W$ এবং গৌণ কুণ্ডলীর রোধ $20\Omega$।

ক. $I$ হেনরী কাকে বলে?

খ. $DC\ 220V$ অপেক্ষা $AC\ 220V$ বেশি বিপজ্জনক কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. প্রযুক্ত $AC$ প্রবাহের পর্যায়কাল নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকের ট্রান্সফর্মারটি দূরবর্তী স্থানে তড়িৎ প্রেরণের উপযোগী কি না— গাণিতিক বিশ্লেষণ পূর্বক মতামত দাও।

$1000\Omega$ রোধের একটি হিটার $AC$ উৎসের সাথে যুক্ত যার তড়িচ্চালক শক্তি $\varepsilon=200 \sin \left(628 t + \dfrac{\pi}{6}\right)$ তারপর হিটারটিকে $100\ V\ DC$ উৎসের সাথে যুক্ত করা হলো।

ক. রেকটিফায়ার কী?

খ. টান্সফর্মার ডিসি প্রবাহে কাজ করে না কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. $\dfrac{T}{8}$ সময়ে হিটারে $AC$ প্রবাহের মান কত?

ঘ. কোন সংযোগে হিটারটি অধিক কার্যকরী হবে?

দুটি তারকুণ্ডলীকে আলাদা দুটি চৌম্বক ক্ষেত্রে সুষম বেগে ঘুরানোর ফলে সৃষ্ট দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহের সমীকরণ হয় যথাক্রমে $I=6 \sin \omega t$ এবং $I=12 \sin \omega \left(t+\dfrac{T}{6}\right)$।

ক. চৌম্বক ফ্লাক্স কাকে বলে?

খ. তাড়িতচৌম্বকীয় আবেশ সম্পর্কিত ফ্যারাডের সূত্র দুটি বর্ণনা কর।

গ. ১ম কুণ্ডলীতে সৃষ্ট প্রবাহের গড়মান এবং শীর্ষমানের পার্থক্য নির্ণয় কর।

ঘ. প্রবাহদ্বয়ের আদি দশাদ্বয়ের সমষ্টি এবং পার্থক্য সমান হয় কি না গাণিতিক বিশ্লেষণ পূর্বক যাচাই কর।

একটি $50\ MW$ ক্ষমতা সম্পন্ন বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্র $12\ KV$ বিভব পার্থক্যে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। $50\ km$ দূরের উপকেন্দ্রে বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য উক্ত বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রে একটি ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা হলো যার মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাক সংখ্যার অনুপাত $1: 22$। পরিবাহী তারের প্রতি কিলোমিটারের রোধ $0.15\ ohm$।

ক. কম্পটন ক্রিয়া কী?

খ. রংধনু বৃষ্টির পর দেখা যায় কেন?

গ. গৌণ কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহমাত্রা কত?

ঘ. ট্রান্সফরমার ব্যবহারের ফলে সিস্টেম লস কমানো সম্ভব হয়েছিল কি না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

$5\ T$ সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে $2\pi\Omega$ রোধ বিশিষ্ট এক পাকের একটি বৃত্তাকার কুন্ডলীর $0.02\ sec$ সময়ে সৃষ্ট আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহ ও কৌণিক দূরত্বের তথ্য লেখচিত্রে দেওয়া আছে।

ক. লেঞ্জের সূত্রটি লিখ।

খ. স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক $5H$ বলতে কি বুঝ ব্যাখ্যা কর।

গ. কুন্ডলীর ব্যাসার্ধ নির্ণয় কর।

ঘ. সময়ের সাথে তড়িচ্চালক বলের পরিবর্তন লেখচিত্রের সাহায্যে বিশ্লেষণ কর।

পাশের চিত্রে প্রদর্শিত এসি সিগন্যালের কম্পাংক $50\ Hz$। $200\ \Omega$ রোধের একটি বৈদ্যুতিক হিটারকে প্রথমে চিত্রে প্রদর্শিত এসি উৎসের সাথে এবং পরবর্তীতে $200\ V$ ডিসি উৎসের সাথে সংযুক্ত করা হলো।

ক. শান্ট কাকে বলে?

খ. $P$ টাইপ অর্ধপরিবাহী চার্জ নিরপেক্ষ– ব্যাখ্যা কর।

গ. এসি উৎসের কার্যকর তড়িৎ ভোল্টেজ মান কত?

ঘ. কোন সংযোগে হিটারটি বেশি কার্যকর? গাণিতিক যুক্তি দাও।

একটি $AC$ উৎসের বিস্তার $220\ V$ এবং কম্পাংক $50\ Hz$। এর সাথে $41000 \Omega$ এর একটি রুম হিটার যুক্ত করে $20$ মিনিট ব্যবহার করা হলো। পরবর্তীতে ঐ হিটারটিকে $220\ V$ এর $DC$ উৎসের সাথে একই সময় ধরে ব্যবহার করা হলো।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. ভূ-চুম্বকত্বের সপক্ষে প্রমাণগুলি ব্যাখ্যা কর।

গ. একটি অর্ধচক্রের জন্য $AC$ উৎসের গড় ভোল্টেজের মান বের কর।

ঘ. উদ্দীপক অনুসারে দুটি ক্ষেত্রে ব্যয়িত শক্তির পার্থক্য কত তা গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে নির্ণয় কর।

দুটি কুন্ডলী পাশাপাশি রাখা আছে। একটি কুণ্ডলীতে $0.8\ V$ তড়িচ্চালক শক্তি পাওয়া গেল যখন অপর কুন্ডলীতে $200\ A/s$ হারে তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তন ঘটে।

ক. আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল কাকে বলে?

খ. আকৃতি গুণাঙ্ক ব্যাখ্যা কর।

গ. কুণ্ডলীদ্বয়ের পারস্পরিক আবেশ গুণাঙ্ক কত?

ঘ. গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা $500$ হলে তড়িৎ ফ্লাক্সের কি পরিবর্তন ঘটবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।