Questions in this chapter

লিমা চিত্রানুযায়ী বর্তনী সংযোগ করে এবং রোধ পরিবর্তন করে অ্যামিটার ও ভোল্টমিটারের পাঠ পর্যবেক্ষণ করছিল। এ পর্যায়ে অ্যামিটারের পাঠ ছিল

$5 \ A$ এবং ভোল্টমিটার পাঠ ছিল $1.8V.$

ক. সরল বর্তনী কী?

খ. কোষের তড়িচ্চালক বল বলতে কী বুঝায়?

গ. উদ্দীপকে কোষটির অভ্যন্তরীণ রোধ কত?

ঘ. উদ্দীপকে উল্লিখিত বর্তনীতে $R_h$ এর মান পরিবর্তন করলে ভোল্টমিটার ও অ্যামিটারের পাঠ কীরূপ পরিবর্তন হবে- লেখচিত্র অঙ্কন করে বিশ্লেষণ কর।

বরফগলা পানিতে রাখা একটি তারের কুণ্ডলীর রোধ মিটার ব্রীজের সাহায্যে নির্ণয় করে পাওয়া যায় $5 \ ohm$ যখন কুণ্ডলীটিকে $100°C$ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় এর সাথে $100 \ ohm$ রোধকে সমান্তরালে যুক্ত করা হলে ব্রীজের ভারসাম্য অবস্থা পুনঃস্থাপিত হয়।

ক. রোধের তাপমাত্রা সহগ কী?

খ. প্লাটিনাম রোধের তাপমাত্রা সহগ ধনাত্মক কিন্তু থার্মিস্টারের তাপমাত্রা সহগ ঋণাত্মক বলতে কী বুঝায়?

গ. উদ্দীপকে উল্লিখিত কুণ্ডলীটির রোধের তাপমাত্রা সহগ নির্ণয় কর ।

ঘ. মিটার ব্রীজের সাহায্যে অজানা রোধ নির্ণয়ের জন্য কোন সরাসরি $(direct)$ এবং বিপরীতমুখী $(reverse)$ তড়িৎ প্রবাহেরজন্য পাঠ নিতে বলা হয়? ব্রীজ তারের তাপমাত্রা সহগ কম হলে এ ক্ষেত্রে কী সুবিধা উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও ।

একটি হুইটস্টোন ব্রীজের তিন বাহুর রোধ $10,100$ ও $60 \Omega$ ছিল এবং অজানা রোধ নির্ণয় করা হলো $6 \Omega$ । কোষের তড়িচ্চালক বল $1.5 \ V$ এবং অভ্যন্তরীণ রোধ $0.5 \ \Omega$

ক. হুইটস্টোন ব্রীজ নীতিটি কী?

ঘ. এই নীতির সাহায্যে কীভাবে রোধ নির্ণয় করা যায়?

গ. উদ্দীপকে উল্লিখিত কোষের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ কত? নির্ণয় কর।

ঘ. গ্যালভানোমিটারের স্থানে ব্যাটারি এবং ব্যাটারির স্থানে গ্যালভানোমিটার স্থাপন করলে কি হুইটস্টোন ব্রীজ নীতির পরিবর্তন হবে? যুক্তিসহ উত্তর দাও।

ক. তড়িৎ দ্বিমেরু ভ্রামক কাকে বলে?

খ. ধারকে কিভাবে শক্তি সঞ্চিত হয়?

গ. উদ্দীপকের বর্তনীর তড়িৎ প্রবাহের মান বের কর।

ঘ. উদ্দীপকের বর্তনী $P$ ও $Q$ বিন্দুর মাঝখানে একটি গ্যালভানোমিটার নগণ্য রোধের তার দ্বারা সংযুক্ত করলে কোন দিক হতে গ্যালভানোমিটারের মধ্যে তড়িৎ প্রবাহিত হবে? বিশ্লেষণ কর।

ক. শান্ট কাকে বলে?

খ. তড়িৎ প্রবাহের ফলে বর্তনীতে তাপের উদ্ভব হয় — ব্যাখ্যা কর।

গ. বর্তনীর তুল্যরোধ নির্ণয় কর।

ঘ. $R_3$ এর সাথে কত রোধ কীভাবে যুক্ত করলে এর ভিতর দিয়ে $R_1$ এর সমান প্রবাহ পাওয়া যাবে? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও ।

একটি সার্কিটে একই বিভব পার্থক্যের বিপরীতে সমান দৈর্ঘ্য ও সমান ব্যাস বিশিষ্ট একই উপাদানের দুটি পরিবাহী তারকে প্রথমে শ্রেণিতে ও পরে সমান্তরালে সংযুক্ত করা হলো ।

ক. তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া কাকে বলে?

খ. পরিবাহীতে তড়িৎ প্রবাহের ফলে তাপ সৃষ্টির কারণ কী?

গ. উদ্দীপকে উল্লিখিত শ্রেণি ও সমান্তরাল সমবায়ে পরিবাহীতে উৎপন্ন তাপের অনুপাত নির্ণয় কর।

ঘ. জুলের তাপীয় ক্রিয়ার সূত্র বর্ণনা কর।

নিচের চিত্রে বর্তনীর রোধ $R$ এর দুই প্রান্ত $C$ ও $D$- এর সাথে সমান্তরালে একটি ভোন্টমিটার $V$ সংযুক্ত করা হয়েছে। বর্তনীতে বিদ্যুৎ প্রবাহমাত্রা $i$ পরিমাপের জন্য একটি অ্যামিটার $A$ সংযুক্ত করা হয়েছে। পরিবর্তনশীল রোধ $R_h$ এর পরিবর্তনে $i$ ও সাথে সাথে বিভব পার্থক্য পরিবর্তিত হবে।

ক.জুলের ভাপীয় ক্রিয়ার রোধের সূত্র লিখ।

খ.তুল্য রোধ বলতে কী বোঝ?

গ. উদ্দীপকের চিত্রের $R$ এর নির্দিষ্ট মানের জন্য বর্তনী বিদ্যুৎ প্রবাহ $5 \ A$ হলে এবং $R$ এর দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য $200 \ v$ হলে কোষটির অভ্যন্তরীণ রোধ কত হবে?

ঘ. $R$ রোধের সাথে $50 \Omega$ রোধের জন্য একটি রোধকরে সমান্তরালে যুক্ত করার এবং কোষের অভ্যন্তরীণ রোধের কীরূপ পরিবর্তন করলে অ্যামিটারের পাঠের কোনো পরিবর্তন হবে না গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

নিচের চিত্রে একটি জুলের ক্যালরিমিটার দেখানো হয়েছে। এর মধ্যে জানা আপেক্ষিক তাপের একটি তরল পদার্থ নেয়া হয়েছে যার মধ্যে $R$ রোধের একটি কুণ্ডলী ডুবানো হয়েছে। কুন্ডলীর দুই প্রান্তে একটি ব্যাটারি, চাবি, অ্যামিটার ও পরিবর্তনশীল রোধ শ্রেণিতে সংযুক্ত করা হয়েছে।

ক. তাপ উৎপাদনের ক্ষেত্রে জুলের প্রথম সূত্র লিখ।

খ. জুলের রোধের সূত্রটি বিবৃত কর এবং গাণিতিক সম্পর্কটি লিখ ।

গ. উদ্দীপকের কুণ্ডলীর রোধ $100 \ \Omega$। পানির ভর $2.50 \ kg$ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ $5 \ A$ চালনা করলে কত সময় পর পানির তাপমাত্রা $24°C$ বৃদ্ধি পাবে? $(Hints : ms\Delta \theta = I^{2}Rt)$

ঘ. উদ্দীপকের জুলের ক্যালরিমিটারের রোধের মান কিরূপ পরিবর্তন করলে অর্ধেক সময়ে পানির তাপমাত্রা $24°C$ বৃদ্ধি করা সম্ভব হবে? — গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

মেধাবী ছাত্রী সুজানা নিচের বর্তনীটি অংকন করে প্রথমে মূল প্রবাহ হিসেব করে। পরবর্তীতে সে $100\Omega$ মানের একটি রোধ $R_4$ এর সাথে প্রথমে সমান্তরালে এবং পরে শ্রেণিতে যুক্ত করে উভয় ক্ষেত্রে মূল প্রবাহ হিসেব করে দেখলো, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে প্রবাহ মাত্রার পরিমাণ হ্রাস পায়।

ক. তড়িৎ দ্বিমেরু কাকে বলে?

খ. তাপমাত্রার বিবেচনায় পরিবাহী এবং অর্ধপরিবাহীর মধ্যে পার্থক্য কী?

গ. ১ম ক্ষেত্রে $100 \Omega$ রোধ লাগানের পূর্বে $a$ বিন্দু এবং $b$ বিন্দুর মধ্যকার বিভব পার্থক্য কত?

ঘ. $100 \Omega$ রোধ লাগানোর পরে সুজানার পর্যবেক্ষণের সত্যতা যাচাই কর।

নিচের চিত্রে $R$ রোধের একটি বৈদ্যুতিক হিটার সরবরাহ লাইনের সঙ্গে যুক্ত করা হলো। সরবরাহ লাইনের ভোল্টেজ $220 \ V$ এবং হিটারের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ $=i$ । হিটারটি $2$ লিটার পানিঃ তাপমাত্রা $25°C$ থেকে $100°C$ এ উন্নীত করতে সক্ষম।

ক. বিদ্যুৎ শক্তি কী?

খ. একটি বৈদ্যুতিক বাতির গায়ে $220V$ ও $80 \ W$ লেখা আছে। এর অর্থ কী?

গ. উদ্দীপকের হিটারটি $220 \ volt$ সরবরাহ লাইন থেকে $0.2$ প্রবাহ গ্রহণ করে। হিটারটি $60$ ঘণ্টা ব্যবহার করলে কী পরিমাণ শক্তি ব্যয় হবে?

ঘ. সময় সাশ্রয়ের জন্য হিটারের রোধ পরিবর্তন করে $0.1 \ mm$ ব্যাস, $0.5 m$ দৈর্ঘ্য এবং $50 \ ohm$ রোধের $500 \ W$ ক্ষমতার একটি তার কুণ্ডলী ব্যবহার করলে সময় সাশ্রয় হবে কি না গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

ক. সান্ট কী?

খ. তড়িৎক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হলে ঐ বিন্দুতে বিভব কি শূন্য হবে? ব্যাখ্যা কর।

গ. উদ্দীপকের বর্তনীর মূল প্রবাহ বের কর।

ঘ. চিত্রে উল্লিখিত রোধগুলোকে শ্রেণি সমবায়ে সাজিয়ে চিত্র অঙ্কন কর এবং মূল প্রবাহের পরিবর্তন কীরূপ হবে?

নিচের চিত্রে একটি হুইটস্টোন ব্রিজ দেখানো হয়েছে। ব্রিজের চার বাহুর রোধ, $P=85 \Omega, Q=12 \Omega, R=16 \Omega$ এবং $S=20 \Omega$

ক. মিটার ব্রিজ কী?

খ. ব্রিজের সাম্যাবস্থা বা নিস্পন্দ অবস্থা বলতে কী বোঝায়?

গ. উদ্দীপকের চিত্রে প্রাপ্ত তথ্য ব্যবহার করে ব্রিজের চতুর্থ বাহুর সাথে কত রোধ কীভাবে যুক্ত করলে ব্রিজটি সাম্যাবস্থায় থাকবে নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকে ব্যবহৃত $P , Q , R$ রোধ এবং চতুর্থ বাহুর সাম্যাবস্থার রোধ S কে সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করলে তুল্য রোধ পাওয়া যায় তার চেয়ে উক্ত রোধগুলোর সর্বনিম্ন মানও বড় গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে দেখাও।

কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য থাকলে এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হয়। পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে ব্যয়িত তড়িৎ শক্তির কিছু পরিবাহীর রোগ অতিক্রম করার কাজে ব্যয়িত হয়। এই ব্যয়িত শক্তি পরিবাহীতে তাপশক্তিরূপে প্রকাশ পায় এবং এর ফলে পরিবাহী উত্তপ্ত হয়। এই প্রক্রিয়াকে তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া বা জুলের তাপীয় ক্রিয়া বলা হয়।

ক. তাপের যান্ত্রিক সমতা কাকে বলে?

খ. ইলেকট্রন মতবাদের সাহায্যে তড়িৎ প্রবাহের ফলে উৎপন্ন তাপের কারণ ব্যাখ্যা করো।

গ. $25°C$ তাপমাত্রার টাংস্টেন তারের রোধ $75 \Omega$ । $100°C$ তাপমাত্রায় এর রোধ কত? টাংস্টেনের রোধের উষ্ণতা সহগ,$\alpha = 5 \times 10^{-3}{}^{\circ}C^{-1}$

ঘ. দুটি তারের উপাদান ও ভর সমান কিন্তু একটির দৈর্ঘ্য অপরটির চারগুণ। প্রতিটি তারের দুপ্রান্তের বিভব পার্থক্য সমান হলে গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও যে, দ্বিতীয় তারে প্রথম তারের চেয়ে ষোলগুণ বেশি তাপ উৎপন্ন হবে।

$1.2 \ kW$ ক্ষমতার একটি বৈদ্যুতিক কেতলীতে গ্রীষ্মকালে $1.5$ লিটার পানি ফুটতে $5.5$ মিনিট সময় লাগে। কিন্তু শীতকালে ঐ কেতলীতে সমপরিমাণ পানি ফুটতে $7$ মিনিট লাগে ।

ক.জুলের তাপীয় ক্রিয়া বলতে কী বুঝ?

খ.ও'মের সূত্রটি ব্যাখ্যা করো।

গ.গ্রীষ্মকালে কক্ষ তাপমাত্রা কত ছিল এবং পানি ফুটাতে কত তড়িৎ শক্তি ব্যয় হয়?

ঘ. উদ্দীপকের আলোকে কক্ষ তাপমাত্রার পার্থক্য নির্ণয় করে শীতকালে বেশি সময় লাগার যথার্থতা যাচাই কর।

নিচের বর্তনীটি লক্ষ করো:

ক. বোধের উষ্ণতা সহগ কাকে বলে?

খ. কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ বলতে কী বুঝ?

গ. উদ্দীপকে উল্লিখিত বর্তনীর মূল প্রবাহ নির্ণয় করো ।

ঘ. উক্ত বর্তনীর $R_3$ এর সাথে $5 \Omega$ রোধ একবার শ্রেণিতে আরেকবার সমান্তরালে যুক্ত করলে কোন ক্ষেত্রে বর্তনীর প্রবাহ বেশি হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

বর্তনীর চিত্রটি লক্ষ করো এবং নিচের প্রশ্নগুলোর জবাব দাও।

ক. তড়িচ্চালক শক্তি কাকে বলে?

খ.যখন চাবি খোলা থাকে তখন ভোল্টমিটারে যে পাঠ পাওয়া যায় তাকে কী বলে? চাবি বন্ধ করলে ভোল্টমিটারের পাঠের কী ঘটবে এবং কেন?

গ. উদ্দীপকের কোষের তড়িচ্চালক শক্তি $1.5 V$ এবং অভ্যন্তরীণ রোধ $2\Omega$। $R$ এর মান $10\Omega$। চাবি বন্ধ থাকলে ভোল্টমিটারের পাঠ কত হবে নির্ণয় করো।

ঘ. গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে উদ্দীপকে উল্লিখিত বর্তনীর প্রবাহ $I$ এর জন্য একটি রাশিমালা নির্ণয় করে দেখাও যে, $E$ যত বেশি হবে। ও তত বেশি হবে।

নিচের বর্তনীটি লক্ষ করো:

ক. জলের তাপ উৎপাদন সংক্রান্ত প্রবাহের সূত্রটি লেখ।

খ. শান্ট কেন ব্যবহার করা হয় ব্যাখ্যা করো।

গ. বর্তনীর মোট প্রবাহ নির্ণয় করো।

ঘ. $R_3$ এর সাথে কত রোধ কীভাবে সংযুক্ত করলে এর ভেতর দিয়ে R এর সমান প্রবাহ পাওয়া যাবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা করো।

অনিকের কাছে একটি গ্যালভানোমিটার আছে যা $10mA$ পর্যন্ত তড়িৎ প্রবাহ নিরাপদে গ্রহণ করতে পারে। কিন্তু অনিকের প্রয়োজন $10A$ প্রবাহ পরিমাপ করা। কী করা যায় জানতে চাইলে অর্জন বললো, গ্যালভানোমিটারের সমান্তরালে 0.1Ω এর একটি তার লাগিয়ে নাও, তাহলেই তুমি $10A$ মাপতে পারবে।

ক. শান্ট কাকে বলে?

খ. শান্ট কেন ব্যবহার করা হয় এবং এটি কীভাবে কাজ করে ব্যাখ্যা কর।

গ. গাণিতিকভাবে প্রমাণ করো যে, অর্জনের পরামর্শ সঠিক ।

ঘ. গ্যালভানোমিটারের সাথে শান্ট যুক্ত করলে প্রবাহ গ্যালডানোমিটার ও শান্টের মধ্য দিয়ে বিভক্ত হয়ে যায় কেন? সান্ট ও গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহের রাশিমালা নির্ণয় করে মাস্ট ব্যবহারের যৌক্তিকতা ব্যাখ্যা কর।

একটি ব্যাটারির তড়িচ্চালক শক্তি $10\ V$ এবং অভ্যন্তরীণ রোধ $1\ \Omega$ ব্যাটিরির তড়িচ্চালক শক্তি পরিমাপের জন্য একটি ভোল্টমিটার ব্যবহার করা হলো কিন্তু ভোল্টমিটারটি পাঠে $1\%$ ক্রটি দেখাল। এরপর ব্যাটারির সাথে শুধু $9\ \Omega$ মানের একটি বহিঃস্থ রোধ যুক্ত করা হলো।

ক. আপেক্ষিক রোধ কী?

খ. অর্ধপরিবাহীর রোধের উষ্ণতা সহগ ঋণাত্মক হয় ব্যাখ্যা কর।

গ. বহিঃস্থ রোধটির উৎপন্ন তাপের হার কত?

ঘ. ভোল্টমিটারটির ত্ৰুটি $0.5\%$ এ নামিয়ে আনতে কী ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে। গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

ক. ওহমের সূত্র বিবৃত কর।

খ. টেসলা বলতে কী বুঝ?

গ. চাবি বন্ধ অবস্থায় চতুর্থ বাহুতে কী পরিমাণ রোধ কীভাবে যুক্ত করলে গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে কোনো তড়িৎ প্রবাহিত হবে না?

ঘ. বর্তনীর চাবি খোলা ও বন্ধ অবস্থায় $BC$ বাহুর প্রবাহ এক হবে কি না— গাণিতিকভাবে যাচাই কর।