Class 10 Science Chapter 12 বিদ্যুৎ বিজ্ঞান Notes to each chapter is provided in the list so that you can easily browse throughout different chapter Class 10 Science Chapter 12 বিদ্যুৎ বিজ্ঞান and select needs one.
Class 10 Science Chapter 12 বিদ্যুৎ বিজ্ঞান
Also, you can read SCERT book online in these sections Class 10 Science Chapter 12 বিদ্যুৎ বিজ্ঞান Solutions by Expert Teachers as per SCERT (CBSE) Book guidelines. Class 10 Science Chapter 12 বিদ্যুৎ বিজ্ঞান These solutions are part of SCERT All Subject Solutions. Here we have given Class 10 Science Chapter 12 বিদ্যুৎ বিজ্ঞান for All Subject, You can practice these here..
বিদ্যুৎ বিজ্ঞান
Chapter – 12
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। বিদ্যুৎ বর্তনী বলতে কি বােঝায় ?
উত্তরঃ বিদ্যুৎ প্রবাহের অবিচ্ছিন্ন এবং আবদ্ধ পথকে বিদ্যুৎ বর্তনী বলে। যদি বর্তনী কোথাও ছিন্ন হয় বা সুইচ অফ করা হয় তবে বিদ্যুৎ প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায় এবং বাল্ব জ্বলে না।
২। বিদ্যুৎ প্রবাহের এককের সংজ্ঞা লিখ।
উত্তরঃ বিদ্যুৎ প্রবাহের একক হল এম্পিয়ার (A)। ইহা ফরাসী বৈজ্ঞানিক আন্দ্রে মারি এম্পিয়ারের নামানুসারে রাখা হয়েছে।
কোনাে বর্তনীতে প্রতি সেকেণ্ডে এক কুলম্ব পরিমাণ আধান বাহিত হলে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণকে 1 এম্পিয়ার বলে।
1A= 1C/1 সেকেণ্ড।
৩। এক কুলম্ব আধানে ইলেক্ট্রনের সংখ্যা নির্ণয় কর।
উত্তরঃ একটি ইলেক্ট্রনের আধানের পরিমাণ (e) = 1.6×10-19 কুলম্ব মােট আধান Q = 1 কুলম্ব।
∴ ইলেক্ট্রনের সংখ্যা = Q/e
= 1 কুলম্ব/1.6 x 10⁻¹⁹ কুলম্ব
= 6.24 x 10¹⁸ টি
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। কোন পরিবাহীর দুই বিন্দুর মধ্যে বিভব প্রভেদ বজায় রাখার একটি কৌশল উল্লেখ কর।
উত্তরঃ কোষ বা ব্যাটারী।
২। দুইটি বিন্দুর মধ্যে বিভব-প্রভেদ 1 ভােল্ট বলতে কি বুঝায় ?
উত্তরঃ বিদ্যুবাহী পরিবাহীর কোনাে বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে এক কুলম্ব পরিমাণ আধানকে নিতে যদি 1 জুল কার্য করা হয়, তবে ওই দুই বিভব প্রভেদকে এক পােল্ট বলে।
সুতরাং, 1 ভােল্ট = 1 জুল/1 কুলম্ব
অর্থাৎ 1 v = 1JC⁻¹
৩। 6V ব্যাটারীর দুই প্রান্তের মধ্যে এক কুলম্ব আধানকে স্থানান্তর করতে কি পরিমাণ শক্তি যােগান ধরা হয় ?
উত্তরঃ ব্যাটারী দ্বারা শক্তির পরিমাণ = আধান x বিভব পার্থক্য।
= 1 C x 6 V
= 6 J
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। কোন পরিবাহীর রােধ কি কি কারকের উপর নির্ভরশীল ?
উত্তরঃ কোনাে পরিবাহীর রােধ নির্ভর করে-
(i) উহার দৈর্ঘ্যের উপর।
(ii) উহার প্রস্থচ্ছেদের কালির উপর।এবং
(iii) ব্যবহৃত পদার্থের ধর্মের উপর।
২। একই উৎসের সঙ্গে যুক্ত একই পদার্থে মােটা তার এবং পাতলা তারের কোনটির মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ সহজতর কেন ?
উত্তরঃ মােটা তারের মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ সহজতর কারণ মােটা তারের মধ্য দিয়া অধিক ইলেক্ট্রন সহজেই যাতায়াত করতে পারে।
৩। কোন বিদ্যুৎ উপাদানের রােধ অপরিবর্তিত থাকা অবস্থায় যদি উহার দুই প্রান্তের বিভব প্রভেদ পূর্বাপেক্ষা অর্ধেক করা হয়, এর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ কি পরিবর্তন হবে ?
উত্তরঃ যখন কোনাে বিদ্যুৎ উপাদানের রােধ অপরিবর্তিত রেখে উহার দুই প্রান্তের বিভব প্রভেদ পূর্বাপেক্ষা অর্ধেক করা হয় তবে বিদ্যুৎ প্রবাহও অর্ধেক হবে। ইহা ওমের সূত্রমতে হয়।
অর্থাৎ, V a I
৪। কি কারণে ইলেক্ট্রিক টোষ্টার এবং ইস্ত্রিতে বিশুদ্ধ ধাতুর পরিবর্তে সংকর ধাতুকুণ্ডলী ব্যবহার করা হয় ?
উত্তরঃ ইলেক্ট্রিক টোষ্টার এবং ইস্ত্রিতে বিশুদ্ধ ধাতুর পরিবর্তে সংকর ধাতু কুণ্ডলী ব্যবহার করার কারণ হল-
সংকর ধাতুসমূহ সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রায় জ্বলে গলে যায় না।
৫। 12.2 তালিকার তথ্য ব্যবহার করে উত্তর দাও-
(a) আয়রন এবং মার্কারীর মধ্যে কোনটি অধিকতর সুপরিবাহী।
(b) কোন পদার্থ সর্বাপেক্ষা উত্তম পরিবাহী ?
উত্তরঃ (a) আয়রনের আপেক্ষিক রােধ 10.0 x10⁻⁸Ω মি.
মার্কারীর আপেক্ষিক রােধ 94.0 x 10⁻⁸Ω মি.
∴ আয়রন অধিকতর সুপরিবাহী কারণ এর রােধ মার্কারীর রােধ অপেক্ষা কম।
(b) সিলভারের আপেক্ষিক রােধ সবচেয়ে কম অর্থাৎ 1.60 x 10⁻⁸Ω মি. সুতরাং সিলভার সর্বাপেক্ষা উত্তম পরিবাহী।
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। তিনটি 2v বিদ্যুৎ কোষ যুক্ত ব্যাটারী, 5Ω, 8Ω এবং 12Ω যুক্ত তিনটি রােধক ও সুইচ শ্রেণিবদ্ধভাবে যুক্ত করে বর্তনীর রেখাচিত্র অংকন কর।
উত্তরঃ বর্তনীর রেখাচিত্র হল এইরূপ-
২। রােধকসমূহের বিদ্যুৎ প্রবাহ মাপার জন্যে একটি এমিটার এবং 12Ω রােধকের দুই প্রান্তের বিভবভেদ মাপার জন্য একটি ভােল্টমিটার যুক্ত করে প্রান্তের বর্তনীটি পুনরায় অংকন কর। 1 নং প্রশ্নের বর্তনীটি পুনরায় অংকন কর। এমিটার এবং ভােল্টমিটারের মাপ কি কি হবে?
উত্তরঃ বর্তনীটি হল এইরূপ-
মােট বিভব পার্থক্য = 2 + 2 + 2 = 6V
মােট রােধ = 5 + 8 + 12 = 25Ω
∴ এমিটারের মাপ, I= V/R
= 6/25
= 0.24 এম্পিয়ার।
ভােল্টমিটারের মাপ, V = I x R
= 0.24 x 12
= 2.88 ভােল্ট।
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। সমান্তরাল সমবায়ে থাকা- (a) 1Ω এবং 10⁶Ω (b) 1Ω, 10³Ω এবং 10⁶Ω এর প্রতিটি ক্ষেত্র সমতুল্য রােধের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ যখন রােধগুলি সমান্তরাল সজ্জায় থাকে তখন সমতুল্য রােধ ছােট একক রােধগুলি থেকে ছােট হয় বা কম হয়।
(a) সমতুল্য রােধ R = 1×10⁶/1+10⁶ ∠1Ω
(b) সমতুল্য রােধ R = 1×10³×10⁶/10³×10⁶+1×10⁶+1×10³ ∠1Ω
২। একটি 100Ω যুক্ত ইলেক্ট্রিক ল্যাম্প, 5Ω যুক্ত টোষ্টার এবং 500Ω যুক্ত জলের ফিলটার একটি 220V উৎসের সঙ্গে সমান্তরালভাবে যুক্ত। একই উৎস থেকে ওই তিনটি বিদ্যুৎ উপাদানের দ্বারা গৃহীত সমপরিমাণ বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য একটি ইলেক্ট্রিক ইস্ত্রির রােধ কত হবে এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ কত ?
উত্তরঃ এখানে ইলেক্ট্রিক ল্যাম্পের রােধ, R₁ = 100Ω
টোষ্টারের রােধ, R₂ = 50Ω
জলের ফিল্টারের রােধ, R₃ = 500Ω
∴ সমতুল্য রােধ 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
= 1/100 + 1/50 + 1/500
= 5+10+1/500
= 16/500
∴ R = 500/16
= 31.25Ω
∴ বৈদ্যুতিক ইস্ত্রির রােধ = 31.25Ω
বিভব পার্থক্য V = 220 ভােল্ট।
বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ, I = V/R
= 220/31.25
= 7.04 এম্পিয়ার।
৩। শ্রেণি সমবায়ের পরিবর্তে সমান্তরাল সমবায়ে ব্যাটারীর সঙ্গে বিদ্যুৎ উপাদানসমূহ যুক্ত করার সুবিধাগুলি কি কি ?
উত্তরঃ সুবিধাগুলি হল-
(i) প্রতিটি যন্ত্রই পূর্ণ ব্যাটারীর বিভব পার্থক্য পায়।
(ii) রােধের উপর নির্ভর করে প্রতিটি যন্ত্রই প্রয়ােজনীয় বিদ্যুৎ পায়।
(ii) একটি যন্ত্রের সুইচ অফ/অন করলে অন্যগুলির উপর কোনাে প্রভাব পড়ে না।
৪। 2Ω, 3Ω এবং 6Ω যুক্ত তিনটি রােধক কিভাবে যুক্ত করলে –
(a) সর্বাধিক। এবং
(b) সর্বনিম্ন রােধ পাওয়া যায় ? উভয় ক্ষেত্রে রােধের পরিমাণ কত ?
উত্তরঃ (a) R = R₁ + R₂R₃/R₂R₃
= 2 + 3×6/3+6
= 2 + 18/9
= 2+2
= 4Ω
(b) 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
= 1/2 + 1/3 + 1/6
= 3+2+1/6
= 6/6
= 1Ω
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। ইলেক্ট্রিক হিটারে উত্তাপক তাপের কুণ্ডলী জ্বলতে থাকলেও সংযােগী তার (Cord) জ্বলে না কেন ?
উত্তরঃ হিটারের সংযােগী তার এবং উত্তাপক তাপের কুণ্ডলীতে যদিও একই পরিমাণের বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তবুও উত্তাপক তাপের কুণ্ডলী অধিক রােধের জন্য (H=I²Rt) জ্বলে এবং সংযােগী তার কম রােধ বলে ইহা জ্বলে না।
২। 50V বিভব-প্রভেদের মধ্য দিয়ে 1 ঘণ্টায় 96000 কুলম্ব আধান বাহিত হলে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ এখানে, Q = 96000 কুলম্ব
t = 1 ঘণ্টা
= 3600 সেকেণ্ড
V = 50 ভােল্ট।
∴ উৎপন্ন তাপের পরিমাণ, H = VQ
= 5V x 96000C
= 48,00,000 জুল।
৩। 20Ω রােধযুক্ত ইলেকট্রিক ইস্ত্রির মধ্যে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ 5A হলে 30S উৎপন্ন তাপের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ এখানে, R = 20Ω
I = 5 এম্পিয়ার।
t = 30 সেকেণ্ড |
∴ উৎপন্ন তাপের পরিমাণ, H =I²Rt
= H = 25 x 20 x 30
= 15,000 জুল।
পাঠ্যপুস্তকের প্রশ্নোত্তরঃ
১। বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে শক্তির ব্যয় কিভাবে নির্ণয় করা হয় ?
উত্তরঃ বর্তনীটির রােধ বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে শক্তির ব্যয় নির্ধারণ করে।
২। 220V মেইনস থেকে একটি ইলেকট্রিক মােটর 5A বিদ্যুৎ প্রবাহ ব্যবহার করে। মটরের ক্ষমতা এবং 2 ঘন্টার ব্যয় হওয়া শক্তির পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ এখানে, I = 5A
V = 220V
t = 2 ঘণ্টা
= 7200 সেকেণ্ড।
∴ ক্ষমতা P = V I
= 220 ×5
=1100 ওয়াট।
∴ ব্যয় হওয়া শক্তির পরিমাণ = P × t
= 1100 W x 7200 সে.
= 7920000 জুল।
অনুশীলনীর প্রশ্নোত্তরঃ
১। R রােধযুক্ত একটি তারকে সমান পাঁচ টুকরা করা হল। এই টুকরাগুলিকে সমান্তরাল শ্রেণিতে যুক্ত করা হলে, সমতুল্য রােধের পরিমাণ R’। R/R’ অনুপাতের মান কত ?
(a) 1/25
(b) 1/5
(c) 5
(d) 25
উত্তরঃ (d) 25 ; কারণ প্রতিটি ভাগের রােধ = R/5
এতেকে, 1/R’ = 5/R + 5/R + 5/R + 5/R + 5/R
= 25/R
∴ R/R’ = 25
২। নিম্নলিখিত কোনটি কোন বর্তনীর বিদ্যুৎ ক্ষমতা বুঝায় না ?
(a) I²R
(b) IR²
(c) VI
(d) v²/R
উত্তরঃ (a) I²R
৩। একটি ইলেকট্রিক বাল্বে চিহ্নিত আছে 220V এবং 100w. যদি বাল্বটি 110 ভােল্টের সঙ্গে যুক্ত করা হয় তাহলে ব্যয় হওয়া শক্তির পরিমাণ কত হবে ?
(a) 100W
(b) 75W
(c) 50W
(d) 25W
উত্তরঃ (d) 25W কারণ, R = V²/P
= (220)²/100
= 484Ω
যখন 110 ভােল্টের সঙ্গে যুক্ত করা হবে তখন ব্যয় হওয়া শক্তির পরিমাণ
= (110)²/484
= 25 W.
৪। একই ধাতু নির্মিত সমান দৈর্ঘ্য এবং সমান প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট দুই পরিবাহী তার একই বিভব-প্রভেদ যুক্ত বর্তনীতে প্রথমে শ্রেণিবদ্ধ সমবায় এবং সমান্তরাল সমবায়ে হয়েছে। শ্রেণিবদ্ধ সমবায় এবং সমান্তরাল সমবায়ে উৎপন্ন তাপের অনুপাত-
(a) 1 : 2
(b) 2:1
(c) 1 : 4
(d) 4 : 1
উত্তরঃ (c) কারণ, তারের রােধ R হলে শ্রেণিবদ্ধ সজ্জায় মােট রােধ = 2R
∴ উৎপন্ন তাপ Hₛ = v²t/2R
আবার সমান্তরাল সজ্জায় মােট রােধ = R/2
এতেকে, উৎপন্ন তাপ Hₚ = V²ᵗ/R/2
= 2 V²t/R
= 4Hs
∴ Hs : Hp = 1 : 4
৫। বর্তনীতে দুইটি বিন্দুর মধ্যে বিভব-প্রভেদ মাপার জন্য কিভাবে ভােল্টমিটার যুক্ত করা হয় ?
উত্তরঃ বর্তনীতে দুইটি বিন্দুর মধ্যে বিভব-প্রভেদ মাপার জন্য ভােল্টমিটারটি রােধের সঙ্গে সমান্তরালভাবে যুক্ত করা হয়।
৬। একটি কপার তারের ব্যাস 0.5 মি.মি. এবং রােধাঙ্গ 1.6×10⁻⁸Ω মি.। তারের রােধের পরিমাণ 102করার জন্য তারটির দৈর্ঘ্য কত হবে ? ব্যাস দ্বিগুণ করলে রােধের পরিমাণ কত হবে ?
উত্তরঃ ব্যাসার্ধ, r = 0.5/2 = 0.25 মি.মি.
= 0.025 সে.মি.
a = 1.6 x 10⁻⁸Ω মি,
= 1.6 x 10⁻⁶Ω সে.মি.
R = 10Ω
তারটির দৈর্ঘ্য L বের করতে হবে।
আমরা জানি, R = ∝ L/A = ∝ L/πr²
= L = πr²R/∝
= 3.14 × (0.025)² × 10/ 1.6 × 10⁻⁶
= 12265.625 সে.মি.
= 122.6 মিটার।
আবার, R =∝ L/A =∝ L/πd²/4
∴ Ra 1/d²
এতেকে, ব্যাস দ্বিগুণ হলে রােধ মূল মানের 1/4ভাগ হবে।
∴ রােধ কমবে, (10 – 2.5)Ω
= 7.5Ω
৭। কোন রােধকের দুই প্রান্তের বিভব-প্রভেদ V এবং একই ক্রমে বিদ্যুৎ প্রবাহ I -এর মান দেওয়া আছে। রােধকের রােধের পরিমাণ এবং V ও I -এর লেখ অংকন কর।
(I) এম্পিয়ার : 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0
(V) ভােল্ট: 1.6 3.4 6.7 10.2 13.2
উত্তরঃ V এবং I -এর লেখ নিম্নরূপ-
∴ রােধকের রােধ, R = V₂-V₁/I₂-I₁
= 6.7 – 3.4/2.0 – 1.0
= 3.3V/1.0A
= 3.3Ω
৮। কোন অজ্ঞাত রােধকের দুই প্রান্ত 12V ব্যাটারীর সঙ্গে যুক্ত করায় বর্তনীতে বিদ্যুৎ প্রবাহের মান 2.5 মি. এম্পিয়ার। রােধকের রােধের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ এখানে V=12 ভােল্ট
I=2.5 মি. এম্পিয়ার।
= 2.5 x 10⁻³ এম্পিয়ার।
∴ রােধ, R = V/I
= 12/2.5 × 10⁻³
৯। একটি 9V ব্যাটারী 0.2Ω , 0.3Ω , 0.4Ω , 0.5Ω , এবং 12Ω, রােধযুক্ত রােধকসমূহের সঙ্গে শ্রেণিবদ্ধভাবে যুক্ত। 12Ω রােধকের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ মােট রােধ = (0.2+ 0.3+ 0.4+ 0.5 + 12)Ω
=13.4Ω
বিভব পার্থক্য = 9V
∴ প্রবাহের পরিমাণ, I = V/R
= 9/13.4
= 0.67 এম্পিয়ার।
∴ 12Ω রােধের মধ্য দিয়া যাওয়া বিদ্যুতের পরিমাণ 0-67 এম্পিয়ার।
১০। 220 ভােল্ট যুক্ত মেই-এর সঙ্গে 176Ω যুক্ত কতটি রােধক সমান্তরালভাবে যুক্ত করলে বিদ্যুৎ প্রবাল্পে পরিমাণ 5A হবে ?
উত্তরঃ মনে করি, 176Ω বিশিষ্ট nটি রােধক সমান্তরালভাবে যুক্ত করা হল। সুতরাং,
1/R = 1/176 + 1/176……….. +nতম উৎপাদক = n/176
R = 176/nΩ ওমের সূত্র মতে, R = V/I
∴ 176/n = 220/5
=220n = 176 x 5
= n = 176 x 5/220
= 4
১১। 6Ω বিশিষ্ট তিনটি রােধক কিভাবে যুক্ত করলে সমতুল্য রােধের পরিমাণ
(i) 9Ω এবং
(ii) 4Ω হবে ?
উত্তরঃ এখানে, R₁ = R₂ = R₃ = 6Ω
(a) R₁ শ্রেণির সঙ্গে R₂ এবং R₃ সমান্তরাল সজ্জা যুক্ত করলে সমতুল্য রােধ হবে,
R= R₁+ R₂ R₃/R₂ + R₃
= 6 + 6 x 6/6 + 6
= 6 + 36/12
= 6 + 3
= 9Ω
(b) R₁ এবং R₂ -কে শ্রেণিসজ্জায় রেখে এর সঙ্গে R₃ -কে সমান্তরাল সজ্জায় সাজালে সমতুল্য রােধ হবে,
R = 12 x 6/12 + 6
= 72/18
= 4
১২। 10W যুক্ত কয়েকটি ইলেক্ট্রিক বা 220V মেইন-এর সঙ্গে যুক্ত করতে হবে। 220 ভােল্ট লাইনের দুইটি তারের মধ্যে কতটি বা সমান্তরালভাবে যুক্ত করা সম্ভব যাতে সর্বোচ্চ বিদ্যুৎ প্রবাহের মান 5A -র অধিক না হয় ?
উত্তরঃ প্রতিটি বাল্বের রােধ, R = V²/P
= (220)²/10
= 4840 Ω
মনে করি, n টি বাহু সমান্তরাল সজ্জায় যুক্ত করা হল। সুতরাং সমতুল্য রােধ হবে,
1/R = 1/4840 + 1/4840 +……+ n উৎপাদক।
= n/4840
∴ 4840/n Ω
আবার, V = 220 ভােল্ট।
I = 5 এম্পিয়ার
∴ ওমের সূত্র মতে, R = V/I
∴ 4840/n = 220/5
= 220n = 4840 x 5
= 4840 x 5/220
= n = 110
১৩। 220W লাইনের সঙ্গে যুক্ত ইলেকট্রিক ওভেনের উত্তাপন প্লেটে (hot plate) প্রতিটি 24Ω যুক্ত A এবং B দুইটি রােধক কুণ্ডলী (resistance coil) আছে, যা পৃথকভাবে শ্রেণী সমবায়ে বা সমান্তরাল সমবায়ে ব্যবহার করা যায়। তিনটি ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ (i) যখন A এবং B রােধক কুণ্ডলী দুইটি পৃথকভাবে ব্যবহার করা হয়,
R = 24Ω, V = 220V
∴ বিদ্যুৎ প্রবাহ, I = V/R
= 220/24
= 9.167 এম্পিয়ার।
(ii) যখন A এবং B শ্রেণিবদ্ধ সজ্জায় সাজানাে থাকে,
R = 24 + 24, V = 220V
= 48Ω
বিদ্যুৎ প্রবাহ, I = V/R
= 220/48
=4.58 এম্পিয়ার।
(iii) যখন A এবং B সমান্তরাল সজ্জায় সাজানাে থাকে,
R = 24 × 24/24 + 24
= 576/48
= 12Ω
V = 220 ভােল্ট।
∴ বিদ্যুৎ প্রবাহ, I = V/R
= 220/12
= 18.33 এম্পিয়ার।
১৪। নিম্নে উল্লিখিত প্রতিটি বর্তনীতে 2Ω রােধকটির দ্বারা ব্যয় হওয়া শক্তির তুলনা কর যখন (i) 1Ω এবং 2Ω বিশিষ্ট রােধক শ্রেণি বদ্ধভাবে 6V ব্যাটারীর সঙ্গে যুক্ত এবং (ii) 12Ω এবং 2Ω বিশিষ্ট রােধক সমান্তরালভাবে 4V ব্যাটারীর সঙ্গে যুক্ত।
উত্তরঃ (i) বর্তনীর চিত্র হল- মােট রােধ, R = 1 + 2
= 32Ω
বিভব পার্থক্য, V = 6 ভােল্ট
∴ বিদ্যুৎ প্রবাহ, I = V/R
= 6/3
= 2 এম্পিয়ার।
∴ 2Ω রােধক শক্তির শক্তির প্রয়ােগ হয়= I²R = (2)² x 2
= 8W
(ii) বর্তনীর চিত্র হল-
∴ 2Ω রােধক শক্তির প্রয়ােগ হয়
= V²/R
= 4²/2
= 8W
১৫। দুইটি ল্যাম্পের একটি 100W, 220V এবং অপরটি 60W, 220V চিহ্নিত। ল্যাম্পদ্বয় বিদ্যুৎ মেইনসের সঙ্গে সমান্তরালভাবে যুক্ত। যদি মেইনস দ্বারা সরবরাহ করা 220V হয়, বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ নির্ণয় কর।
উত্তরঃ বর্তনীতে শক্তির প্রয়ােগ = 100 + 60
=160W
V = 220 ভােল্ট
কিন্তু শক্তি, P = VI
∴ বিদ্যুৎ প্রবাহ = P/V
= 160/220
= 0.727 এম্পিয়ার ।
১৬। কোন ক্ষেত্রের শক্তি ব্যয়ের পরিমাণ অধিক
(i) 1 ঘণ্টা ধরে চালানাে 250W TV -এর ক্ষেত্রে বা
(ii) 10 মিনিট ধরে ব্যবহার করা 1200W টোষ্টারের ক্ষেত্রে।
উত্তরঃ 1 ঘণ্টায় 250W TV সেটে শক্তি ব্যবহৃত হয়
= 250 x 1 ঘণ্টা।
= 250 ওয়াট ঘণ্টা।
আবার 10 মিনিটে 1200W টোষ্টারে শক্তি ব্যবহৃত হয়।
= 1200W x 10 মিনিট
= 1200W x 10/60 ঘণ্টা
= 200 ওয়াট ঘণ্টা।
১৭। 8Ω রােধ বিশিষ্ট ইলেক্ট্রিক হিটারে 2 ঘন্টা ধরে মেইন থেকে 15A বিদ্যুৎ প্রবাহ হয়। হিটারের উৎপন্ন তাপের হার নির্ণয় কর।
উত্তরঃ এখানে, R = 8Ω
I = 15 এম্পিয়ার।
t = 2 ঘণ্টা।
∴ হিটারে উৎপন্ন তাপের হার,
P = I²R
= (15)² x 8
= 1800 জুল সেকেণ্ড।
১৮। ব্যাখ্যা কর-
(a) ইলেক্ট্রিক বাল্বের ফিলামেন্ট হিসাবে প্রায় সবক্ষেত্রে টাংষ্টেন ব্যবহার করা হয় কেন ?
(b) টোষ্টার, ইলেক্ট্রিক আয়রন ইত্যাদি ইলেক্ট্রিকতাপ উৎপাদক যন্ত্রের পরিবাহী বিশুদ্ধ ধাতুর পরিবর্তে সংকর ধাতুর দ্বারা তৈরি করা হয় কেন ?
(c) গৃহ বর্তনীতে শ্রেণিবদ্ধ সজ্জা ব্যবহার করা হয় না কেন ?
(d) কোন তারের বােধ তারের প্রস্থচ্ছেদের কালির সঙ্গে কিভাবে সম্পর্ক যুক্ত ?
(e) বিদ্যুৎ পরিবহণে সাধারণত কপার এবং এলুমিনিয়াম তার ব্যবহার করা হয় কেন ?
উত্তরঃ (a) সরু টাংষ্টেনের তারের রােধ খুব বেশি এবং উচ্চ গলনাংক বিশিষ্ট (3410°C)। যখন এর মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তখন ইহা গরম হয়ে আলােক প্রতিফলিত করে।
(b) সংকর ধাতুর তাপ প্রতিরােধক ক্ষমতা অন্যান্য ধাতু হতে বেশি। সেইজন্য সংকর ধাতুতে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে প্রচুর পরিমাণে তাপের সৃষ্টি হয়। তা ছাড়া অধিক তাপমাত্রায় ইহা জারিত হয় না।
(c) শ্রেণিবদ্ধ সজ্জায় সমস্ত বাল্ব এবং অন্যান্য যন্ত্রাংশে একই পরিমাণের বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় যা অপ্রয়ােজনীয়। মােট রােধ বৃদ্ধি পাবে এবং প্রবাহের মাত্রা কমবে। অন/অফের জন্য পৃথক সুইচ ব্যবহার করা যায় না। প্রয়ােজন ছাড়াও সবগুলি ব্যবহার করতে হয়। সেইজন্য গৃহ বর্তনীতে ইহা ব্যবহার করা হয় না।
(d) তারের রােধ, তারের প্রস্থচ্ছেদের কালির সঙ্গে ব্যস্তানুপাতিক।
অর্থাৎ, R∝ 1/A
(e) কপার এবং এলুমিনিয়ামের রােধ খুব কম। সেই জন্য এদের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে কম তাপ উৎপন্ন হয়।
অতিরিক্ত প্রশ্নোত্তরঃ
১। একটি ধাতুর তারের মধ্য দিয়ে কিভাবে বিদ্যুৎ প্রবাহ পাঠানাে যায়? যখন তারটির মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তখন কি প্রকারের আধান তারের মধ্য দিয়ে গতিশীল হয় ?
উত্তরঃ ধাতব তার একটির দুই প্রান্তে এক বিভবভেদ স্থাপন করে তারটির মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ চালিত করা যায়! এই বিদ্যুৎপ্রবাহ তারটিতে থাকা মুক্ত ইলেক্টনের গতির জন্য সৃষ্টি হয়। তারের মধ্য দিয়ে ধনাত্মক আধান গতিশী হয়।
২। এখন একটি যন্ত্রের নাম লিখ যা একটি পরিবাহীর দুইপ্রান্তে এক বিভবভেদ সর্বদা রাখতে পারে।
উত্তরঃ বিদ্যুৎ কোষ।
৩। বিদ্যুৎ প্রবাহ্বে পরম্পরাগত দিক কি ? বিদ্যুৎ প্রবাহিত পরিবাহী একটির মধ্য দিয়ে প্রকৃত গতি করা আধানের গতির দিকের সঙ্গে এই দিকের পার্থক্য কি ?
উত্তরঃ ধনাত্মক আধান যেদিকে গতিশীল হয় সেই দিকই বিদ্যুৎ প্রবাহের দিক। ইহাই বিদ্যুৎ প্রবাহের পরম্পরাগত দিক।
প্রকৃত ধাতব পরিবাহীর বিদ্যুৎ প্রবাহের দিক এবং আধানের গতির দিক সম্পূর্ণ বিপরীত।
৪। বিদ্যুৎ প্রবাহের সংজ্ঞা দাও এবং এর এস. আই. একক লিখ।
উত্তরঃ ইলেকট্রনের প্রবাহকে বিদ্যুৎ প্রবাহ বলে। এর এস. আই. একক হল এম্পিয়ার।
৫। একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে যাওয়া প্রবাহ 1 এম্পিয়ার- এই কথার অর্থ কি ?
উত্তরঃ কোন পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রতি সেকেণ্ডে 1 কুলম্ব আধান পার হয়ে গেলে তাকে 1 এম্পিয়ার বলে।
অর্থাৎ 1 এম্পিয়ার =1 কুলম্ব /সেকেণ্ড।
৬। একটি তারের যে কোন প্রস্থচ্ছেদের মধ্য দিয়ে 1 মিনিটে কত আধান পার হয়ে যেতে 2 এম্পিয়ার বিদ্যুৎ প্রবাহ পাওয়া যাবে ?
উত্তরঃ আধান = 2 এম্পিয়ার x 1 মিনিট
= 2 এম্পিয়ার x 60 সেকেণ্ড
= 120 কুলম্ব।
৭। আমেরিকা যুক্তরাষ্ট্রে (USA) মােগান ধরা পরিবর্তী প্রবাহের কম্পনাংক 60 হার্জ। সেকেণ্ড এই প্রবাহ কতবার দিক পরিবর্তন করবে ?
উত্তরঃ একশ বিশ বার।
৮। বিদ্যুৎ বিজ্ঞানের ওহমের সূত্রটি লেখ। 1 ওহমের সংজ্ঞা দাও।
উত্তরঃ কোনাে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ, পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যের সমানুপাতী।
অর্থাৎ, I ∝ V
= V = I.R
= R = V/1
এটাই ওহমের সূত্র।
1 ওহম 1 ভােল্ট/1 এম্পিয়ার।
৯। একটি পরিবাহীর রােধ কি কি কারকের উপর নির্ভর করে।
উত্তরঃ পরিবাহীর রােধ নির্ভর করা কারকগুলি হল-
(i) তারটির দৈর্ঘ্য।
(ii) তারটির প্রস্থচ্ছেদ।এবং
(iii) এর পদার্থ।
১০। পদার্থের আপেক্ষিক রােধের সংজ্ঞা দাও। এর, এস. আই. একক কি লিখ।
উত্তরঃ একক দৈর্ঘ্য এবং একক প্রস্থচ্ছেদের পরিবাহী একটির মধ্য দিয়েbপ্রস্থচ্ছেদের লম্বভাবে প্রবাহ চালিত হলে দুই প্রান্তের মধ্যে যে রােধ সেই রােধই পরিবাহীটির আপেক্ষিক রােধ।
এর এস. আই. একক ওম-মিটার (Ωm)
১১। মনে কর একটি পরিবাহীর রােধ R। এখন যদি একই পদার্থের অন্য একটি পরিবাহী লওয়া হয় যার দৈর্ঘ্য আগের দুগুণ কিন্তু প্রস্থচ্ছেদ অর্ধেক, তাহলে দ্বিতীয় পরিবাহীটির রোধ কত হবে ?
উত্তরঃ আমরা জানি, R = f L/A যেখানে L দৈর্ঘ্য এবং A প্রস্থচ্ছেদ। F একটি ধ্রুবক।
দৈর্ঘ্য দুগুণ হলে হবে 2L এবং প্রস্থচ্ছেদ আধা হলে হবে A/2।
∴ R =f 2L/ A/2
= f 4L/A
= 4 f L/A
অর্থাৎ রােধ চারগুণ হবে।
১২। তােমাকে A এবং B.দুটি রােধ দেওয়া আছে। একটি উৎসের সঙ্গে একটির পর আরেকটি সংযােগ করে দেখলে যে A-র মধ্য দিয়ে 0.5 এম্পিয়ার এবং Bর দিয়ে 1.5 এম্পিয়ার প্রবাহ প্রবাহিত হচ্ছে। কোনটির রােধ বেশি ?
উত্তরঃ A -র রােধ বেশি হবে।
কারণ, R = V/I
মনে করি, V ধ্রুবক যার মান 50 volt
∴ A -তে R = V/I
= 50/5
= 500/5
= 100Ω
B -তে R = V/I
= 50/1.5
= 500/15
= 33.32Ω
∴ A -এর রােধ বেশি।
১৩। 2 ওহম, 5 ওহম এবং X ওহমের তিনটি রােধকে শ্রেণিবদ্ধভাবে সংযােগ করলে তাদের সমতুল্য রােধ হয় 11 ওহম। তবে X ওহমের মান কত ?
উত্তরঃ 2 + 5 + X = 11
= 7 + X = 11
= X = 11 – 7
∴ X = 4 Ω
১৪। নীচে দেওয়া রােধক কয়টি সমান্তরাল সজ্জায় সংযােগ করলে তাদের সমতুল্য রোেধ কত হবে নির্ণয় কর।
(i) 5 ওহম এবং 10 ওহম।
(ii) 1 ওহম এবং 500 ওহম।
উত্তরঃ (i) 1/R = 1/5 + 1/10
= 2+1/10
= 3/10
∴ R = 10/3
= 3.3Ω
(ii) 1/R = 1/1 + 1/500
= 500+1/500
= 501/500
∴ R = 500/500
= 0.99Ω
১৫। তােমাকে 1 ওহম, 2 ওহম এবং 5 ওহমের তিনটি রােধক দেওয়া আছে। এই রােধকগুলি সংযােগ করে সংযােগকারী
(i) সর্বোচ্চ এবং
(ii) সর্বনিম্ন রােধ কত হবে ?
উত্তরঃ (i) সর্বোচ্চ রােধ হবে = (1+2+5)Ω
=:8
এবং (ii) সর্বনিম্ন রােধ হবে এইরূপ,
1/R = 1/1 + 1/2 + 1/5
= 10+5+2/10
= 17/10
∴ R = 10/10
= 3.58Ω
১৬। কয়েক ধরনের বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম শ্রেণিবদ্ধভাবে ব্যাটারীর সঙ্গে সংযােগ করলে হওয়া একটি অসুবিধার কথা লিখ।
উত্তরঃ শ্রেণিবদ্ধ সজ্জায় একটি অসুবিধা হল এতে একটি বাল্ব ফিউজ হলে বাকি বাল্বগুলিও জ্বলবে না।
১৭। কয়েক প্রকারের বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম সমান্তরাল সজ্জায় একটি ব্যাটারীর সঙ্গে সংযােগ করার একটি সুবিধার কথা উল্লেখ কর।
উত্তরঃ সমান্তরাল সজ্জাতে প্রত্যেকটি রােধকের দুইপ্রান্তে একই বিভবভেদ কাজ করে। সুতরাং ব্যক্তিগত রােধ অনুসারে সেইগুলির মধ্য দিয়ে পৃথক পৃথক পরিমাণের প্রবাহ চালিত হয়। এর যে কোন একটি শাখা উঠিয়ে নিলেnবাকিগুলির উপর এর কোনাে প্রভাব পড়ে না। আমাদের ঘরে থাকা সকল সরঞ্জামই সমান্তরাল সজ্জায় সজ্জিত।
১৮। 1.6 ভােল্টের দুটি কোষ, একটি বাল্ব, 5 ওহুমের একটি রােধকbএকটি প্লাগকী (Plug-Key) এবং একটি অ্যামিটারকে শ্রেণিবদ্ধভাবে সংযােগ করে পাওয়া বৈদ্যুতিক বর্তনীর একটি নির্দেশাত্মক চিত্র অংকন কর।
উত্তরঃ
১৯। তিনটি বাল্বকে সমান্তরাল সজ্জায় একটি 12 ভােল্টের ব্যাটারীর সহিত সংযােগ করে পাওয়া বর্তনীটির একটি নির্দেশাত্মক চিত্র অংকন কর।
২০। বিদ্যুৎ আধানের এস. আই. একক কি?
উত্তরঃ কুলম্ব।
২১। একটি বিন্দুতে বৈদুতিক প্রাবল্যের সংজ্ঞা দাও। এর এস. আই. একক লিখ।
উত্তরঃ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে যে কোনাে বিন্দুতে একক ধন আধানের উপর ক্রিয়াশীল বলকে সেই বিন্দুর বিদ্যুৎ প্রাবল্য বলে।
এর এস. আই. একক নিউটন/কুলম্ব।
২২। একটি বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভবের সংজ্ঞা দাও। এর এস. আই. একক কি ?
উত্তরঃ অসীম দূরত্ব হতে একক ধন আধান একটি বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের কোনাে বিন্দুতে আনতে আধানের উপর ক্রিয়া করা বিদ্যুৎ বলের বিপরীতে যে কাজ করতে হয় তাকেই সেই বিন্দুর বিভব বলে।
এর এস, আই. একক ভােল্ট।
২৩। দুটি বিন্দুর মধ্যে বিভব ভেদ এক ভােল্ট- এই কথাটির অর্থ কি ?
উত্তরঃ 1 ভােল্ট = 1 জুল/1 কুলম্ব।
২৪। “আমাদের ঘরে যােগান ধরা বিদ্যুতের ভােল্টেজ 220 ভােল্ট” -এই উক্তিটির অর্থ তুমি কি বুঝ ?
উত্তরঃ এর অর্থ হল যােগান ধরা বিদ্যুতের বিভব পার্থক্য 220 ভোল্ট।
২৫। 40 ভােল্ট বিভবের একটি বিন্দুতে রাখা 2 কুলম্বের আধান একটি কত শক্তি বহন করে ?
উত্তরঃ V = 40 ভােল্ট
q = 2 কুলম্ব
∴ শক্তি u = q.v
= 2 x 40
= 80 জুল।
২৬। ধাতব তারের দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য থাকলে তারের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ হয় কেন ? আধান প্রকৃতপক্ষে কোনদিকে চালিত হয় ? বিদ্যুৎ প্রবাহের প্রচলিত দিক বলতে কি বুঝায় ?
উত্তরঃ ধাতব তারের মধ্যে বিভব পার্থক্য থাকলে ইলেকট্রন এক স্থান হতে অন্য স্থানে প্রবাহিত হতে পারে। অর্থাৎ উচ্চ বিভব হতে নিম্ন বিভবের দিকে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়। ফলে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়।
আধান ঋণ মেরু থেকে ধন মেরুর দিকে গতি করে।
বিদ্যুৎ প্রবাহের প্রচলিত দিক হল ধনমেরু থেকে অর্থাৎ উচ্চতর বিভব থেকে ঋণ মেরু অর্থাৎ নিম্নতর বিভবের দিকে।
২৭। ওহমের সূত্র লিখ। একটি কার্য বর্ণনা কর যাতে পরীক্ষার দ্বারা সূত্রের সত্যতা প্রমাণ করা যায়।
উত্তরঃ কোনাে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ, পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যের সমানুপাতী।
অর্থাৎ, I a V
= V = I.R
= R = V/1
এটাই ওহমের সূত্র।
কার্য- একটি পাতলা নাইক্রোম তার, কয়েকটি টর্চের ব্যাটারী, একটি ভােল্ট-মিটার, কিছু সংযােগকারী কপার তার এবং একটি সুইচ নেওয়া হল।
ভােল্ট-মিটারের সাহায্যে রােধকের বিভব পার্থক্য পাওয়া যাবে এবং অ্যামিটারের সাহায্যে রােধকের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিমাণ নির্ণয় করা যাবে। এখন বিদ্যুৎ প্রবাহ এবং বিভব পার্থক্য বের করে রােধের পরিমাণ নির্ণয় করা যায়।
I এবং V-এর মানগুলি ক্রমে y অক্ষএবং x অক্ষে স্থাপন করে লেখ আঁকলে সেটি মূল বিন্দুর মধ্য দিয়ে যাবে। এর দ্বারা R = V/1 নির্ণয় করা যায়। এ থেকেই ওহমের সূত্রের সত্যতা নির্ণয় করা যায়।
২৮। পরিবাহীর রােধ বলতে কি বুঝায় ? রােধের একক কি ? কি কি কারকের উপর পরিবাহীর রােধ নির্ভর করে ?
উত্তরঃ কোনাে পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য এবং পরিবাহীর মধ্যে চলা বিদ্যুৎ প্রবাহের অনুপাতকে রােধ বলে।
রােধ (R) = বিভব পার্থক্য (V)/বিদ্যুৎ প্রবাহ (I)
রােধের একক হল ওহম (Ω)।
পরিবাহীর রােধ নির্ভর করা কারকগুলি হল-
(i) পরিবাহীর দৈর্ঘ্য।
(ii) পরিবাহীর প্রস্থচ্ছেদ এবং উষ্ণতা।
(iii) পরিবাহীর পদার্থটির উপাদান।
২৯। কোনাে পরিবাহীর রােধ 5 ওহম, এর মধ্য দিয়ে 2 এম্পিয়ার বিদ্যুৎ প্রবাহ চলছে। পরিবাহীর প্রান্তদ্বয়ের বিভব পার্থক্য কত ?
উত্তরঃ এতেকে, R = V/1
∴ V = R x I
= 5 x 2
= 10 ভােল্ট।
৩০। একটি বিদ্যুৎ পরিবাহীর রােধ অপরটির দ্বিগুণ। পরিবাহী দুটির বিভব পার্থক্য সমান হলে ওদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিদ্যুৎ প্রবাহের অনুপাত কত হবে ?
উত্তরঃ মনে করি রােধ দুটি ক্রমে R এবং 2R উভয় পরিবাহীর বিভব পার্থক্য V। পরিবাহী দুটির বিদ্যুৎ প্রবাহ ক্রমে l₁ এবং I₂ হলে,
I₁ = V/R এবং I₂ = V/2R
∴ I₁/I₂ = V/R ÷ V/2R
= V/R × 2R/V
= 2/1
∴ বিদ্যুৎ প্রবাহের অনুপাত 2:1.
৩১। তড়িতাহিতকরণ এবং তড়িৎ আধান বলতে কি বুঝ ?
উত্তরঃ ঘর্ষণ বা অনুরূপ প্রক্রিয়ায় কোনাে পদার্থ তড়িৎ-শক্তির সঞ্চারকে তড়িতাহিতকরণ বা Electrification বলে।
তড়িতাহিত পদার্থে নিহিত তড়িৎশক্তিকে তড়িৎ আধান বা Electric Charge বলে।
৩২। তড়িৎ-পরিবাহী কাকে বলে ? উদাহরণ দাও।
উত্তরঃ যেসব পদার্থের এক অংশে তড়িৎ সঞ্চার হলে অন্যান্য অংশে ঐ তড়িৎ শক্তি সঞ্চালিত হয়, তাদের তড়িৎ-পরিবাহী বলে। যেমন- রূপা, তামা, পারদ, কাঠ প্রভৃতি।
৩৩। তড়িৎপ্রবাহ কাকে বলে ?
উত্তরঃ বাহ্যিক বলের প্রভাবে নির্দিষ্ট অভিমুখে তুড়িতাহিত কণার স্রোতকে তড়িৎ-প্রবাহ বলে।
৩৪। আয়ন কাকে বলে ?
উত্তরঃ তড়িগ্রস্থ বা তড়িতাহত পরমাণু বা পরমাণু জোটসমূহকে আয়ন বলে।
