Questions in this chapter

$2$ $\mathrm{m}$ লম্বা সোজা তারের মধ্য দিয়ে $4$ $\mathrm{A}$ তড়িৎ প্রবাহিত করলে তার হতে $0.16$ $\mathrm{m}$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান তারটি বৃত্তাকার করলে কেন্দ্রে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের চেয়ে কম। আবার তারটি পেঁচিয়ে $10$ পাকের কুণ্ডলী তৈরি করলে কেন্দ্রে যে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয় তা এক পাকের ক্ষেত্রের $100$ গুণ।

গ. উদ্দীপকের তারটি হতে $0.16$ $\mathrm{m}$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত?

$2$ $\mathrm{m}$ লম্বা সোজা তারের মধ্য দিয়ে $4$ $\mathrm{A}$ তড়িৎ প্রবাহিত করলে তার হতে $0.16$ $\mathrm{m}$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান তারটি বৃত্তাকার করলে কেন্দ্রে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের চেয়ে কম। আবার তারটি পেঁচিয়ে $10$ পাকের কুণ্ডলী তৈরি করলে কেন্দ্রে যে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয় তা এক পাকের ক্ষেত্রের $100$ গুণ।

ঘ. উদ্দীপকের বক্তব্যের সঠিকতা যাচাই কর।

একটি লম্বা ও সোজা তারে $60\ \mathrm{A}$ তড়িৎ সরবরাহ করা হলো। তার থেকে $40\ \mathrm{cm}$ দূরে $\mathrm{P}$ একটি বিন্দু। পরবর্তীতে তারটিকে বাঁকিয়ে $40\ \mathrm{cm}$ ব্যাসার্ধের এক পাকের বৃত্তাকার কুণ্ডলী করা হলো যার কেন্দ্র হলো $\mathrm{Q}$।

ঘ. পরিবাহী থেকে $\mathrm{P}$ এবং $\mathrm{Q}$ বিন্দু সমদূরে থাকলেও চৌম্বকক্ষেত্রের মান ভিন্ন হতে পারে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।

একটি লম্বা ও সোজা তারে $60\ \mathrm{A}$ তড়িৎ সরবরাহ করা হলো। তার থেকে $40\ \mathrm{cm}$ দূরে $\mathrm{P}$ একটি বিন্দু। পরবর্তীতে তারটিকে বাঁকিয়ে $40\ \mathrm{cm}$ ব্যাসার্ধের এক পাকের বৃত্তাকার কুণ্ডলী করা হলো যার কেন্দ্র হলো $\mathrm{Q}$।

গ. $\mathrm{P}$ বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

$5 \times 10^{-3} \mathrm{~kg}$ ভর, 0.6m দৈর্ঘ্য এবং $0.1\ \Omega$ রোধবিশিষ্ট একটি পরিবাহী তার $1.8 \times 10^{-3} \mathrm{~T}$ ফ্লাক্স ঘনত্বের সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে লম্বভাবে রাখা আছে। তারটির দুই প্রান্তে $4.5\ \rm{V}$ বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করে এতে তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি করা হলো। (চৌম্বক প্রাবল্য, $\mathrm{H}=1.8 \times 10^{-5} \mathrm{~T}$)

গ. চৌম্বক প্রবেশ্যতা কত?

$5 \times 10^{-3} \mathrm{~kg}$ ভর, 0.6m দৈর্ঘ্য এবং $0.1\ \Omega$ রোধবিশিষ্ট একটি পরিবাহী তার $1.8 \times 10^{-3} \mathrm{~T}$ ফ্লাক্স ঘনত্বের সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে লম্বভাবে রাখা আছে। তারটির দুই প্রান্তে $4.5\ \rm{V}$ বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করে এতে তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি করা হলো। (চৌম্বক প্রাবল্য, $\mathrm{H}=1.8 \times 10^{-5} \mathrm{~T}$)

ঘ. তারটি চৌম্বকক্ষেত্রে সাম্যাবস্থায় থাকবে— উক্তিটির যথার্থতা যাচাই কর।

$0.001$ $\rm{m}^2$ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একখণ্ড ইস্পাতকে চুম্বকায়ন করার জন্য একটি চুম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হলো। চৌম্বক প্রাবল্যের মান যত বৃদ্ধি করা হয় চুম্বকায়নের মাত্রা তত বৃদ্ধি পায়। কিন্তু চুম্বকায়ন মাত্রা একটি সম্পৃক্ত মানে পৌছার পর চৌম্বক প্রাবল্যের বৃদ্ধির সাথে চুম্বকায়ন মাত্রা আর বৃদ্ধি পায় না। অবশেষে ইস্পাত খণ্ডটি $1\ \rm{Am}$ মেরুশক্তির একখণ্ড চুম্বকে পরিণত হলো।

গ. উদ্দীপকে উল্লেখিত ইস্পাত খণ্ডকে চুম্বকে পরিণত করার ফলে উহার চুম্বকায়ন মাত্রা নির্ণয় কর।

$0.001$ $\rm{m}^2$ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একখণ্ড ইস্পাতকে চুম্বকায়ন করার জন্য একটি চুম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হলো। চৌম্বক প্রাবল্যের মান যত বৃদ্ধি করা হয় চুম্বকায়নের মাত্রা তত বৃদ্ধি পায়। কিন্তু চুম্বকায়ন মাত্রা একটি সম্পৃক্ত মানে পৌছার পর চৌম্বক প্রাবল্যের বৃদ্ধির সাথে চুম্বকায়ন মাত্রা আর বৃদ্ধি পায় না। অবশেষে ইস্পাত খণ্ডটি $1\ \rm{Am}$ মেরুশক্তির একখণ্ড চুম্বকে পরিণত হলো।

ঘ. চুম্বকায়ন মাত্রা বনাম চৌম্বক প্রাবল্যের লেখ অঙ্কন পূর্বক চৌম্বক সম্পৃক্তি ব্যাখ্যা কর।

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

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

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

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

পদার্থবিদ্যা গবেষণাগারে তোমার শিক্ষক তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশ বোঝানোর জন্য $5$ টেসলা মানের চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে তিনটি পরিবাহী কুণ্ডলী রাখলেন, যাদের প্রতিটির পাক-সংখ্যা $500$. এদের মধ্যে প্রথম কুণ্ডলীটি $5\ cm$ ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার, দ্বিতীয়টি $10\ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট আয়তাকার এবং তৃতীয়টি $45\ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট বর্গাকার। দ্বিতীয় এবং তৃতীয় কুণ্ডলীকে $0.5$ সেকেন্ডে ক্ষেত্র থেকে বের করে নেওয়া হলো।

গ. প্রথম কুণ্ডলীতে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিমাণ কত?

পদার্থবিদ্যা গবেষণাগারে তোমার শিক্ষক তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশ বোঝানোর জন্য $5$ টেসলা মানের চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে তিনটি পরিবাহী কুণ্ডলী রাখলেন, যাদের প্রতিটির পাক-সংখ্যা $500$. এদের মধ্যে প্রথম কুণ্ডলীটি $5\ cm$ ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার, দ্বিতীয়টি $10\ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট আয়তাকার এবং তৃতীয়টি $45\ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট বর্গাকার। দ্বিতীয় এবং তৃতীয় কুণ্ডলীকে $0.5$ সেকেন্ডে ক্ষেত্র থেকে বের করে নেওয়া হলো।

ঘ. উপরোক্ত কুণ্ডলী তিনটিতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বলের মানের তুলনামূলক বিশ্লেষণ কর।

ABCD একটি বর্গক্ষেত্র যার কর্ণের দৈর্ঘ্য $10 \sqrt{2} \mathrm{~cm}$। $B$ ও $D$ বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান ও দিক নির্ণয় কর।

একটি কন্ডেনসারের দুটি সমান্তরাল প্লেটের মধ্যে $600$ ভোল্টের বিভব দেয়া হল। প্লেট দুটির মধ্যে দূরত্ব $3\text{mm}$। $2\times 10^6 \text{m/s}$ বেগে একটি ইলেকট্রন উলম্বভাবে প্লেট দুটির মধ্যে ছোঁড়া হল এবং তা কোনো দিক পরিবর্তন না করে চলতে লাগলো। $\text{edge effect}$ কে উপেক্ষা করে কন্ডেনসারের দুটি সমান্তরাল প্লেটের ভিতর চৌম্বকক্ষেত্রের মান ও দিক নির্ণয় কর। [ইলেকট্রনের চার্জ $1.6 \times 10^{-19} \text { Coulomb }$]

একটি লম্বা পরিবাহী তারে, $r=0.15 m$ ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলী তৈরি করে উহার বাকি অংশ সোজা রাখা হল। অন্য একটি লম্বা পরিবাহী উক্ত কুণ্ডলীর কেন্দ্র $d = 0.25m$ দূরে সমান্তরালে থেকে একই পরিমাণ বিদ্যুৎ চিত্রের ন্যায় বিপরীত দিকে প্রবাহিত হচ্ছে। কুণ্ডলীর কেন্দ্রে $4.72 \mu T$ চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি করতে প্রতিটি পরিবাহীতে বিদ্যুৎ প্রবাহ কত হবে?$\left[\mu_{0}=4 \pi \times 10^{-7} \mathrm{TmA}^{-1}\right]$

একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রথম ইলেকট্রনের কক্ষপথের ব্যাসার্ধ $0.5 \mathring{A}$। এই কক্ষপথে ইলেকট্রনটি $2.2 \times 10^{6} \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ সমগতিতে চলমান। এই ইলেকট্রনের গতির ফলে নিউক্লিয়াসের কেন্দ্রে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত? [দেয়া আছে, $\mu_{0}=4 \pi \times 10^{-7} w b / A \cdot m$ এবং ইলেকট্রনের চার্জ $1.6 \times 10^{-19} \mathrm{C}$]

$1mm^2$ প্ৰন্থচ্ছেদ বিশিষ্ট একটি সিলভারের তার দিয়ে $1.5A$ বিদ্যুৎ প্রবাহিত করা হল এবং এই তারের লম্বভাবে $0.1\ Tesla$ মাত্রার চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হল। এই তারে আবেশিত $Hall$ ভোল্টেজ নির্ণয় কর। [দেয়া আছে, $1 { Tesla }=10^{4} { Oersted }$ এবং সিলভারের মুক্ত ইলেকট্রন ঘনত্ব $=5.85 \times 10^{28} { per }\ {m}^{3}$]

একটি $5\ MeV$ প্রোটন খাড়া নীচের দিকে এমন একটি স্থানে গতিশীল যেখানে চৌম্বক ক্ষেত্রে $\vec{B}$ আনুভূমিক বরাবর দক্ষিণ থেকে উত্তর দিকে বিদ্যমান। $\vec{B}$ এর মান $1.5\ T$ হলে প্রোটনের উপর ক্রিয়াশীল বল নির্ণয় কর। প্রোটনের ভর এবং আধান যথাক্রমে $1.7 \times 10^{-27} \mathrm{Kg}$ এবং $1.6 \times 10^{-19}$।

$250$ পাক সংখ্যা বিশিষ্ট বৃত্তাকার কয়েলের ব্যাসার্ধ $5\ cm$ যদি কয়েলটিতে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ $20\ A$ হয় তাহলে কয়েলের ক্ষেত্রে চৌম্বকক্ষেত্রের মান কত?

$8\ MeV$ শক্তি সম্পন্ন একটি প্রোটন $5.0\ Tesla$ সমচৌম্বক ক্ষেত্রে সমকোণে প্রবেশ করে। প্রোটনের উপর কার্যকর চৌম্বক বল নির্ণয় কর। $\left[\mathrm{m}_p=1.6\times 10^{-27}\mathrm{~kg}\text{, charge }=1.6\times 10^{-19}\mathrm{C}\right]$