Questions in this chapter

পাশের চিত্রে একটি বৃত্তাকার পরিবাহী কুণ্ডলী দেখানো হয়েছে। পরিবাহীর d মিটার দৈর্ঘ্যের অতিক্ষুদ্র অংশ দিয়ে। অ্যাম্পিয়ার বিদ্যুৎ প্রবাহ চলার ফলে পরিবাহীর চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি হয়েছে। পরিবাহীর এই অংশের মধ্যবিন্দু হতে উত্ত চৌম্বক ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুর দূরত্ব r মিটার। ওই বিন্দুতে চৌম্বক প্রাবল্য বা চৌম্বক ক্ষেত্র $dB$

ক. বায়োট-স্যাভার্ট সূত্রটি বিবৃত করো।

খ. শূন্য স্পিন, স্পিন-এক, স্পিন-দুই কাকে বলে চিত্রসহ লিখ।

গ. উদ্দীপকের চিত্রের কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা $40$ এবং ব্যাস $32 \ cm$। কুণ্ডলীতে কত মাত্রার তড়িৎ প্রবাহ চালনা করলে কুণ্ডলীর কেন্দ্রে

$300 \ Wb/m^2$চৌম্বক প্রাবল্য সৃষ্টি হবে?

ঘ. উদ্দীপকের চিত্রের কুণ্ডলীতে বায়োট-স্যাভার্ট সূত্র প্রয়োগ করে গাণিতিকভাবে বৃত্তাকার কুণ্ডলীর কেন্দ্রে এবং বৃত্তাকার কুণ্ডলীর পরিবর্তে দৈর্ঘ্যের ক্ষেত্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের বা ফ্লাক্স ঘনত্বের রাশিমালার তুলনা করো।

পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগারে একদল শিক্ষার্থী ১ সেন্টিমিটার $5$ ব্যাসার্ধ এবং $250$ পাকবিশিষ্ট একটি বৃত্তাকার কুন্ডলীর ভিতর দিয়ে $20A$ তড়িৎ প্রবাহ চালনা করে এবং কুন্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র $B$ এর মান নির্ণয় করে। তারপর কুন্ডলীর তারটিকে সোজা করে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহ চালিয়ে কয়েলের ব্যাসার্ধের সমান দূরত্বের কোনো বিন্দুতে $B$ এর মান নির্ণয় করে।রেখে পরিবাহীকে $5 \ Tesla$ মানের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে এমতাবস্থায় প্রবাহ স্থির স্থাপন করা হলো।

ক. অ্যাম্পিয়ারের সংজ্ঞা দাও ।

খ. সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে গতিশীল চার্জের ওপর ক্রিয়াশীল বল কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভরশীল?

গ. উদ্দীপকে তারটি সোজা করার পরে চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপিত অবস্থায় এর ওপর ক্রিয়াশীল বলের মান কত?

ঘ. উদ্দীপকের আলোকে কোন ক্ষেত্রে $B$ এর মান বেশি পাবে? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।

নিচের চিত্রে একটি চার্জ $q_0$ চৌম্বক ক্ষেত্র $B$-এর সাথে ও কোণে $v$ বেগে গতিশীল রয়েছে।

ক. চৌম্বক ফ্লাক্স ঘন কী ?

খ. সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে গতিশীল চার্জের ওপর ক্রিয়াশীল বল কী কী বিষয়ের উপর নির্ভর করে?

গ. উদ্দীপকের চিত্রের চৌম্বক ক্ষেত্র $0.5$ টেসলা এবং একটি ইলেকট্রন চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে 80° কোণে $10 \ ms^{-1}$বেগে গতিশীল থাকলে ইলেকট্রনটির ওপর চৌম্বক বলের মান নির্ণয় করো।

ঘ. চার্জটি যদি চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে $90°$ কোণে এবং $0°$ কোণে গতিশীল হয় তবে বলের মান কীরূপ পরিবর্তন হবে? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

চিত্রে $P$ ও $Q$ দুটি যথাক্রমে সরল তড়িৎবাহী ও বৃত্তাকার পরিবাহী তার। উভয়ের মধ্য দিয়ে $10 \ A$ তড়িৎ প্রবাহিত হচ্ছে।

ক.$1$ টেসলা বলতে কী বোঝ?

খ. তড়িৎবাহী পরিবাহীর চতুর্দিকে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাবল্য $cos\alpha$ এর সমানুপাতিক না হয়ে $sin \alpha$ এর সমানুপাতিক হয় কেন?

গ. $A$ বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্র নির্ণয় করো।

ঘ. উদ্দীপকে তড়িৎবাহী তার হতে $A$ ও $B$ বিন্দুর দূরত্ব সমান হলে কোন বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান বেশি হবে? গাণিতিকবিশ্লেষণের সাহায্যে মতামত দাও।

নিচের চিত্রে একটি পাতলা ও চওড়া ধাতব পরিবাহী। নেয়া হয়েছে। পাতের মধ্য দিয়ে দৈর্ঘ্য বরাবর বিদ্যুৎ প্রবাহিত হচ্ছে। পাতটি সুষম চৌম্বক ক্ষেত্র $B$-এ এমনভাবে স্থাপন করা হয়েছে যেন। চৌম্বক ক্ষেত্রের অভিমুখ পাতের চওড়া পৃষ্ঠের অভিলম্ব বরাবর থাকে।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপিত তড়িৎবাহী কুণ্ডলীর ওপর টকে। উৎপত্তি ঘটে কেন?

গ. উদ্দীপকের চিত্রের $0.02 \ m$ প্রস্থের ধাতব পাতটি $6 \ Wbm^{-2}$ চৌম্বক আবেশ ক্ষেত্রে পরস্পরের সাথে লম্বভাবে অবস্থিত।পাতের মধ্যে ইলেকট্রনের তাড়ন বেগ $4 \times 10^{-3}ms^{-1}$ সৃষ্ট হল বিভবের মান নির্ণয় করো।

ঘ. চৌম্বক ক্ষেত্রকে তড়িৎ প্রবাহের দিকের সাথে উদ্দীপকের মানের অর্ধেক কোণ প্রয়োগ করা হলে কোন ক্ষেত্রে হল তড়িৎ ক্ষেত্রের মান বেশি পাওয়া যাবে? উত্তরের সপক্ষে গাণিতিক যুক্তি দাও ।

ক. স্বকীয় আবেশ কী?

খ. চুম্বক দ্বারা বৈদ্যুতিক শক্তি তৈরি করা যায়। ব্যাখ্যা কর।

গ. চিত্র (i) এ $C$ বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত?

ঘ. চিত্র (ii)-এর $X$ ও $Y$ বিন্দুতে চৌম্বক বলের দিকের তুলনা কর।

একটি চৌম্বক ক্ষেত্র $\vec{B}=6 \hat{i} \mathrm{~T}$, উক্ত ক্ষেত্রে একটি খোলা পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল

$\vec{A}=(2 \hat{i}+3 \hat{j}-\sqrt{3 \hat{k}}) \mathrm{cm}^{2}$ ।

ক. চৌম্বক হিসটেরিসিস এবং চৌম্বক সম্পৃক্তি কী?

খ. ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের উল্লম্ব প্রাবল্যের বৈশিষ্ট্যগুলো লিখ।

গ. উদ্দীপকে বর্ণিত পৃষ্ঠের মধ্যদিয়ে অতিক্রান্ত চৌম্বক ফ্লাক্স নির্ণয় কর।

ঘ. যদি উদ্দীপকে বর্ণিত $A$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট পৃষ্ঠের তলটি চৌম্বক ক্ষেত্র B এর সাথে 30° কোণে অবস্থিত হয়, তবে অতিক্রান্ত চৌম্বক ফ্লাক্সের কোনো পরিবর্তন হবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর ।

চিত্রে পরস্পরের সমান্তরালে $10m$ সমদৈর্ঘ্যের প্রবাহধারী দুটি পরিবাহ মধ্যবর্তী দূরত্ব $5cm$ । $P$ বিন্দুটি তাঁর দুটির মধ্যবিন্দুতে অবস্থিত।

$\left(\mu_{0}=4 \times 10^{-7} \mathrm{TmA}^{-1}\right)$

ক. লরেঞ্জ বল কী?

খ. কোনো কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাংক ৪H বলতে কী বুঝায়?

গ. $A$ তারের প্রতি একক দৈর্ঘ্যে চৌম্বক বলের মান কত?

ঘ. $B$-তারের প্রবাহ বিপরীতমুখী করলে $P$ বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্র পরিবর্তিত হবে কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

নাফিস $50$ পাক সংখ্যা এবং $20 \ cm$ ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করে কুণ্ডলীর কেন্দ্রে $350 \mu T$ মানের চৌম্বক ক্ষেত্র পেল। এরপর প্রবাহমাত্রা অপরিবর্তিত রেখে সে কুণ্ডলীকে সোজা তারে পরিণত করে তারটি হতে $22 \ cm$ লম্ব দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপ করল'।

ক. হিসটেরেসিস কী?

খ. ডায়াচৌম্বক পদার্থ চুম্বক দ্বারা বিকর্ষিত হয় কেন - ব্যাখ্যা করো।

গ. নাফিস তারটিতে কত তড়িৎ প্রবাহিত করেছিল?

ঘ. উদ্দীপকের কুণ্ডলী ও সোজা তার এর জন্য কোন ক্ষেত্রে, শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি হবে? – মতামত দাও ।

আজাদ $6m$ সরল তড়িৎবাহী তারের মধ্য দিয়ে $4 \ A$ বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে পরিবাহী হতে $5 \ cm$ লম্ব দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি করল । আনোয়ার একই দৈর্ঘ্যের তড়িৎবাহী তার দিয়ে $5 \ cm$ ব্যাসার্ধের কুণ্ডলী করে সমপরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত করে চৌম্বক ক্ষেত্রের সৃষ্টি করল ।

ক. অ্যাম্পিয়ারের সূত্রটি বিবৃত করো।

খ. সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে গতিশীল চার্জের ওপর ক্রিয়াশীল বল কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভরশীল?

গ. উদ্দীপকের আজাদের সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মান নির্ণয় করো।

ঘ. উদ্দীপকে উভয়ের সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি প্রোটন $1 \ ms^{-1}$ বেগে লম্বভাবে গতিশীল হলে কোন ক্ষেত্রে বলের মান বেশি হবে? গাণিতিকভাবে লিখ ।

ওপরের চিত্র লক্ষ করো এবং নিম্নের প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও :

ক. বায়োট-স্যাভার্ট সূত্রটি লিখ।

খ. তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিদ্যুতের দরুন সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক ব্যাখ্যা করো।

গ. উদ্দীপকে তার দুটির একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল বলের মান নির্ণয় করো ।

ঘ. উদ্দীপকে তারদ্বয়ের মধ্য বিন্দু P-তে লব্ধি চৌম্বক ক্ষেত্রের মান ও দিক নির্ণয় করো।

চিত্রটি লক্ষ করো এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও :

ক. ভূ চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশ কাকে বলে?

খ. 'চুম্বক দ্বারা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করা যায়' ব্যাখ্যা করো।

গ. উদ্দীপকে ব্যবহৃত কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা বের করো।

ঘ. উদ্দীপকের প্রবাহ যদি অর্ধেক করা হয় তবে কুণ্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্বের কীরূপ পরিবর্তন হবে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।

ক. চুম্বকায়ন তীব্রতা কাকে বলে?

খ. ডায়াচৌম্বক পদার্থে চৌম্বক মোমেন্ট থাকে না কেন?

গ. তার দুটির প্রতি একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল বল কত হবে?

ঘ. উভয় তারকে পেঁচিয়ে $0.22 \ m$ ব্যাসার্ধের কুণ্ডলী তৈরি করলে কুণ্ডলীদ্বয়ের কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের মানের তুলনা করো।

একজন ছাত্র $4 \ cm$ দীর্ঘ ও $2 \ cm$ প্রশস্থ একটি আয়তাকার কুণ্ডলীকে $2 \times 10^{3} Am^{-1}$ চৌম্বক ক্ষেত্রের তলের সমকোণে স্থাপন করল। অতঃপর কুণ্ডলী তারের ভেতর দিয়ে $2.5 \ A$ তড়িৎ প্রবাহিত করে দেখল যে, কুণ্ডলীটি চৌম্বক ক্ষেত্র হতে $40°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হয়েছে।

ক. কুরী বিন্দু কী?

খ. “চৌম্বক বল দ্বারা কৃতকাজ শূন্য" — ব্যাখ্যা করো।

গ. উদ্দীপকে বর্ণিত কুণ্ডলীটির ওপর ক্রিয়াশীল টর্কের মান নির্ণয় করো ।

ঘ. উদ্দীপকের কুণ্ডলীটি যদি চৌম্বক ক্ষেত্রের তলের সাথে $90°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হয় তবে কৃতকাজের পরিমাণ নির্ণয় করা মানে কিনা গাণিতিক বিশ্লেষণে দেখাও।

রফিক এবং আবির দুই বন্ধু $20 \ m$ লম্বা একটি তারে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করে তারের মধ্য বিন্দু থেকে $40cm$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান পরিমাপ করল $6 \times 10^{-6} T$।পরবর্তীতে তারটিকে পেঁচিয়ে তারা একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলী তৈরি করল যার ব্যাসার্ধ $45 \ cm$ । রফিক বলল কুণ্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের একই মান অর্থাৎ $6 \times 10^{-6}T$। হবে। কিন্তু আবির দ্বিমত পোষণ করল ।

ক. চৌম্বক নিগ্রাহিতা কী?

খ. হল বিভব ব্যাখ্যা করো।

গ. তারে প্রবাহিত তড়িতের মান নির্ণয় করো ।

ঘ. দুই বন্ধুর মধ্যে কার বক্তব্য সঠিক - গাণিতিক মাধ্যমে দেখাও বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও।

$3.14 \ m$ লম্বা একটি ঋজু তারের মধ্য দিয়ে $5 \ A$ তড়িৎ প্রবাহিত করা হলো । তারটি পেঁচিয়ে কুণ্ডলী তৈরি করলে তার কেন্দ্রে $1 \times 10^{-3}Wbm^{-2}$ চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে হলে $160$ পাকের কুণ্ডলী তৈরি করতে হবে।'

ক. চৌম্বক মোমেন্ট কী?

খ. বায়োট-স্যাভার্ট সূত্রটি ব্যাখ্যা করো।

গ. উদ্দীপকের তারটি হতে $10 \ cm$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত?

ঘ. উদ্দীপকের বক্তব্য সঠিক কি না যাচাই করো।

কোনো স্থানে পূর্বমুখী চৌম্বক ক্ষেত্রের মান $5T$। একটি গতিশীল। ইলেকট্রন ঐ স্থানে $10^7 ms^{-1}$বেগে উত্তর দিকে ইলেকট্রনের আধান $1.6 \times 10^{-19}C$.

ক. তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া কাকে বলে?

খ. চৌম্বকক্ষেত্র কী ব্যাখ্যা কর। এর এককের সংজ্ঞা দাও ।

গ. উদ্দীপকে বর্ণিত ইলেকট্রনের ওপর ক্রিয়াশীল বলের নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকে বর্ণিত ইলেকট্রনের ওপর ক্রিয়াশীল বল নির্ণয়ের জন্য যে সূত্রটি ব্যবহার করবে সেটি প্রতিপাদন কর। এই সমীকরণের ভেক্টর রূপটি লিখ।

১৮১৯ সালে বিজ্ঞানী ওয়েরস্টেড একটি বিখ্যাত পরীক্ষার মাধ্যমে প্রমাণ করেন যে, কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে এর চারদিকে একটা চৌম্বকক্ষেত্র সৃষ্টি হয়। এই ঘটনাকেই বলা হয় তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া।

ক. তড়িৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রে দিক নির্ণয়ের ফ্লেমিঙের ডানহস্ত সূত্রটি বর্ণনা করো।

খ. কোনো পরিবাহী তারে তড়িৎ প্রবাহের ফলে চৌম্বকক্ষেত্রের মান নির্ণয়ের বিয়ো-স্যাভার সূত্রটি বিবৃত ও ব্যাখ্যা করো।

গ. কোনো স্থানে $10^{-3} T$ চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে $60°$ কোণ করে একটি তার স্থাপন করে এর ভেতর দিয়ে $3 A$ তড়িৎ প্রবাহ চালনা করা হলো। তারটির দৈর্ঘ্য $1 m$ হলে এটি কত বল অনুভব করবে?

ঘ. উদ্দীপকে বর্ণিত পরীক্ষার সাহায্যে চৌম্বকক্ষেত্র সম্পর্কে তোমার ধারণা ব্যাখ্যা করো ।

চিত্রে দুই পাকের একটি কুন্ডলী কোনো দৃঢ় অবলম্বন থেকে ঝুলানো আছে। প্রতি পাকের ব্যাস $9.4cm$ এবং লুপদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব $0.75 \ cm$। কুণ্ডলীটিকে একটি সুষম প্রবাহের উৎসের সাথে এমনভাবে যুক্ত করা হলো যেন নিচের প্রান্ত মুক্তভাবে উঠা নামা করতে পারে ।

ক. ভৌগোলিক মধ্যতল কী?

খ. $\vec{F}=q \vec{v}+\vec{V}$ সমীকরণে কোন কোন ভেক্টর জোড়া পরস্পর লম্ব এবং কোন ভেক্টর জোড়ার মধ্যবর্তী কোণ যেকোনোমানের হতে পারে?

গ. কুণ্ডলীতে $2 \ A$ প্রবাহ চলাকালে এর কেন্দ্রে চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব নির্ণয় কর।

ঘ. কুণ্ডলীতে প্রবাহ চলাকালে লুপন্নয়ের মধ্যবর্তী দূরত্বের কীরূপ পরিবর্তন হবে? কেন? ব্যাখ্যা কর ।

$1000$ পাকের এবং $1m$ ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে $50 \ A$তড়িৎ প্রবাহ চলছে।

ক. চৌম্বক ক্ষেত্র কাকে বলে?

খ. চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব বলতে কী বোঝ?

গ. কুণ্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান নির্ণয় করো।

ঘ. কুণ্ডলীর তারটিকে টেনে সোজা করে তার থেকে $1m$ দূরে চৌম্বকক্ষেত্রে কুগুলীর কেন্দ্রের কতগুণ হবে-গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।