অধ্যায়: চলতড়িৎ
অংশ A: বহুনির্বাচনী প্রশ্ন (MCQ) — ৫০টি
1. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহের SI একক কী?
উত্তর: অ্যাম্পিয়ার (A)।
2. প্রশ্ন: তড়িৎ আধানের SI একক কী?
উত্তর: কুলম্ব (C)।
3. প্রশ্ন: বিভবপ্রভেদের SI একক কী?
উত্তর: ভোল্ট (V)।
4. প্রশ্ন: রোধের SI একক কী?
উত্তর: ওহম (Ω)।
5. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহ I-এর সংজ্ঞা কোনটি?
উত্তর: I = Q/t; একক সময়ে পরিবাহকের প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে প্রবাহিত আধান।
6. প্রশ্ন: ১ অ্যাম্পিয়ার প্রবাহ বলতে কী বোঝায়?
উত্তর: প্রতি সেকেন্ডে ১ কুলম্ব আধান প্রবাহিত হওয়া।
7. প্রশ্ন: ওহমের সূত্র কোনটি?
উত্তর: V = IR, নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়।
8. প্রশ্ন: V-I লেখচিত্রে ওহমিক পরিবাহকের রেখা কেমন?
উত্তর: মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।
9. প্রশ্ন: রোধের SI একক কী?
উত্তর: ওহম।
10. প্রশ্ন: পরিবাহীর রোধ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে?
উত্তর: দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, পদার্থের প্রকৃতি ও তাপমাত্রা।
11. প্রশ্ন: দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হলে একই পদার্থের তারের রোধ কত হয়?
উত্তর: প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত থাকলে দ্বিগুণ।
12. প্রশ্ন: প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ হলে রোধ কত হয়?
উত্তর: দৈর্ঘ্য ও অন্যান্য শর্ত অপরিবর্তিত থাকলে অর্ধেক।
13. প্রশ্ন: রোধাঙ্কের SI একক কী?
উত্তর: ওহম-মিটার (Ω m)।
14. প্রশ্ন: রোধাঙ্কের সূত্র কোনটি?
উত্তর: ρ = RA/l।
15. প্রশ্ন: শ্রেণি সমবায়ে তুল্য রোধ কী?
উত্তর: R = R₁ + R₂ + R₃ + …।
16. প্রশ্ন: সমান্তরাল সমবায়ে তুল্য রোধের সূত্র কী?
উত্তর: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …।
17. প্রশ্ন: দুটি সমান রোধ R সমান্তরালে যুক্ত হলে তুল্য রোধ কত?
উত্তর: R/2।
18. প্রশ্ন: দুটি সমান রোধ R শ্রেণিতে যুক্ত হলে তুল্য রোধ কত?
উত্তর: 2R।
19. প্রশ্ন: শ্রেণি সমবায়ে কোন রাশি সব রোধে সমান থাকে?
উত্তর: তড়িৎ প্রবাহ।
20. প্রশ্ন: সমান্তরাল সমবায়ে কোন রাশি প্রতিটি শাখায় সমান থাকে?
উত্তর: বিভবপ্রভেদ।
21. প্রশ্ন: তড়িৎ ক্ষমতার সূত্র কী?
উত্তর: P = VI।
22. প্রশ্ন: তড়িৎ ক্ষমতার আরেকটি সূত্র কোনটি?
উত্তর: P = I²R অথবা P = V²/R।
23. প্রশ্ন: তড়িৎ শক্তির বাণিজ্যিক একক কী?
উত্তর: কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh)।
24. প্রশ্ন: ১ kWh কত জুল?
উত্তর: 3.6 × 10⁶ J।
25. প্রশ্ন: জুলের তাপীয় সূত্র কোনটি?
উত্তর: H = I²Rt।
26. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় ফলের একক কী?
উত্তর: জুল (J)।
27. প্রশ্ন: ফিউজ তারের গলনাঙ্ক কেমন হওয়া উচিত?
উত্তর: কম।
28. প্রশ্ন: ফিউজ তার বর্তনীতে কীভাবে যুক্ত হয়?
উত্তর: শ্রেণিতে।
29. প্রশ্ন: বাড়ির বৈদ্যুতিক যন্ত্রগুলি সাধারণত কীভাবে যুক্ত থাকে?
উত্তর: সমান্তরালে।
30. প্রশ্ন: অ্যামিটার বর্তনীতে কীভাবে যুক্ত হয়?
উত্তর: শ্রেণিতে।
31. প্রশ্ন: ভোল্টমিটার কীভাবে যুক্ত হয়?
উত্তর: যে উপাদানের বিভবপ্রভেদ মাপতে হয় তার সঙ্গে সমান্তরালে।
32. প্রশ্ন: আদর্শ অ্যামিটারের রোধ কত?
উত্তর: শূন্যের কাছাকাছি।
33. প্রশ্ন: আদর্শ ভোল্টমিটারের রোধ কেমন?
উত্তর: অসীমের কাছাকাছি।
34. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক শক্তির সূত্র কী?
উত্তর: E = Pt = VIt।
35. প্রশ্ন: ধাতব পরিবাহীর তাপমাত্রা বাড়লে সাধারণত রোধ কী হয়?
উত্তর: বাড়ে।
36. প্রশ্ন: ওহমিক পরিবাহক কাকে বলে?
উত্তর: যে পরিবাহক নির্দিষ্ট ভৌত অবস্থায় ওহমের সূত্র মেনে চলে।
37. প্রশ্ন: শর্ট সার্কিটে প্রবাহ খুব বেড়ে যায় কেন?
উত্তর: বর্তনীর কার্যকর রোধ খুব কমে যাওয়ায়।
38. প্রশ্ন: বিদ্যুৎ বিলের একক কী?
উত্তর: কিলোওয়াট-ঘণ্টা।
39. প্রশ্ন: ১০০ W যন্ত্র ১ ঘণ্টা চললে কত শক্তি খরচ করে?
উত্তর: 0.1 kWh।
40. প্রশ্ন: ১ ভোল্টের সংজ্ঞা কী?
উত্তর: ১ কুলম্ব আধান সরাতে ১ জুল কাজ হলে বিভবপ্রভেদ ১ ভোল্ট।
41. প্রশ্ন: ১ ওহমের সংজ্ঞা কী?
উত্তর: ১ ভোল্ট বিভবপ্রভেদে ১ অ্যাম্পিয়ার প্রবাহ হলে রোধ ১ ওহম।
42. প্রশ্ন: কোন সমবায়ে একটি যন্ত্র নষ্ট হলেও অন্যগুলি চলতে পারে?
উত্তর: সমান্তরাল সমবায়।
43. প্রশ্ন: কোন সমবায়ে একটি উপাদান বিচ্ছিন্ন হলে পুরো বর্তনী ভেঙে যায়?
উত্তর: শ্রেণি সমবায়।
44. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহের প্রচলিত দিক কোনটি?
উত্তর: বাহ্য বর্তনীতে উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে।
45. প্রশ্ন: ইলেকট্রনের প্রবাহের দিক প্রচলিত প্রবাহের তুলনায় কেমন?
উত্তর: বিপরীত।
46. প্রশ্ন: রোধ R, প্রবাহ I হলে বিভবপ্রভেদ কত?
উত্তর: V = IR।
47. প্রশ্ন: প্রবাহ I ও সময় t হলে আধান কত?
উত্তর: Q = It।
48. প্রশ্ন: একই ভোল্টেজে রোধ বাড়লে প্রবাহ কী হয়?
উত্তর: কমে।
49. প্রশ্ন: একই রোধে ভোল্টেজ বাড়লে প্রবাহ কী হয়?
উত্তর: বাড়ে।
50. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক হিটারে কোন প্রভাব কাজে লাগে?
উত্তর: তড়িৎ প্রবাহের তাপীয় প্রভাব।
অংশ B: সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর — ৩০টি
1. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহ কাকে বলে?
উত্তর: পরিবাহকের কোনো প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে একক সময়ে যে পরিমাণ আধান প্রবাহিত হয় তাকে তড়িৎ প্রবাহ বলে। I = Q/t।
2. প্রশ্ন: বিভবপ্রভেদ কী?
উত্তর: দুটি বিন্দুর মধ্যে একক ধনাত্মক আধানকে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে সরাতে যে কাজ করতে হয়, তার পরিমাণকে ওই বিন্দু দুটির বিভবপ্রভেদ বলে। V = W/Q।
3. প্রশ্ন: ওহমের সূত্র বিবৃত করো।
উত্তর: তাপমাত্রা ও অন্যান্য ভৌত অবস্থা অপরিবর্তিত থাকলে কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভবপ্রভেদ তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহের সমানুপাতিক; V ∝ I বা V = IR।
4. প্রশ্ন: রোধ কাকে বলে?
উত্তর: পরিবাহীর যে ধর্ম তড়িৎ প্রবাহে বাধা দেয় তাকে রোধ বলে। R = V/I; একক ওহম।
5. প্রশ্ন: রোধাঙ্ক কী?
উত্তর: একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট কোনো পদার্থের পরিবাহীর রোধকে ওই তাপমাত্রায় পদার্থটির রোধাঙ্ক বলে। ρ = RA/l।
6. প্রশ্ন: রোধ ও রোধাঙ্কের পার্থক্য লেখো।
উত্তর: রোধ নির্দিষ্ট পরিবাহীর দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও পদার্থের উপর নির্ভর করে। রোধাঙ্ক নির্দিষ্ট পদার্থ ও তাপমাত্রার ধর্ম; পরিবাহীর মাপের উপর নির্ভর করে না।
7. প্রশ্ন: শ্রেণি সমবায়ের দুটি বৈশিষ্ট্য লেখো।
উত্তর: সব উপাদানের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহ যায়; তুল্য রোধ পৃথক রোধগুলির যোগফল। একটি উপাদান বিচ্ছিন্ন হলে পুরো বর্তনী ভেঙে যায়।
8. প্রশ্ন: সমান্তরাল সমবায়ের দুটি বৈশিষ্ট্য লেখো।
উত্তর: প্রতিটি শাখায় বিভবপ্রভেদ সমান; তুল্য রোধ সবচেয়ে ছোট শাখার রোধের চেয়েও কম হয়। একটি শাখা বিচ্ছিন্ন হলেও অন্য শাখা কাজ করতে পারে।
9. প্রশ্ন: বাড়ির যন্ত্রগুলি সমান্তরালে যুক্ত করা হয় কেন?
উত্তর: প্রতিটি যন্ত্র একই সরবরাহ বিভব পায় এবং একটির সুইচ বন্ধ বা যন্ত্র নষ্ট হলেও অন্য যন্ত্র চালু থাকতে পারে।
10. প্রশ্ন: অ্যামিটার শ্রেণিতে যুক্ত করা হয় কেন?
উত্তর: যে প্রবাহ মাপতে হয় তা যেন সম্পূর্ণ অ্যামিটারের মধ্য দিয়ে যায়। এর রোধ খুব কম হওয়ায় বর্তনীর প্রবাহে সামান্য প্রভাব পড়ে।
11. প্রশ্ন: ভোল্টমিটার সমান্তরালে যুক্ত করা হয় কেন?
উত্তর: উপাদানের দুই প্রান্তের বিভবপ্রভেদ মাপতে হয়। ভোল্টমিটারের রোধ বেশি, তাই এর মধ্য দিয়ে অল্প প্রবাহ যায়।
12. প্রশ্ন: তড়িৎ ক্ষমতা কাকে বলে?
উত্তর: একক সময়ে তড়িৎ শক্তি রূপান্তর বা কাজ করার হারকে তড়িৎ ক্ষমতা বলে। P = W/t = VI; একক ওয়াট।
13. প্রশ্ন: জুলের তাপীয় সূত্র লেখো।
উত্তর: কোনো রোধের মধ্য দিয়ে I প্রবাহ t সময় ধরে গেলে উৎপন্ন তাপ H = I²Rt, যেখানে R রোধ।
14. প্রশ্ন: কিলোওয়াট-ঘণ্টা কী?
উত্তর: ১ কিলোওয়াট ক্ষমতার যন্ত্র ১ ঘণ্টায় যে শক্তি খরচ করে তাকে ১ kWh বলে; 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J।
15. প্রশ্ন: ফিউজের কাজ কী?
উত্তর: অতিরিক্ত প্রবাহ হলে ফিউজ তার গলে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করে যন্ত্র ও তারের ক্ষতি বা অগ্নিকাণ্ডের ঝুঁকি কমায়।
16. প্রশ্ন: শর্ট সার্কিট কী?
উত্তর: লাইভ ও নিউট্রাল তার সরাসরি সংযুক্ত হয়ে খুব কম রোধের পথ তৈরি করলে প্রবাহ বিপজ্জনকভাবে বেড়ে যায়; একে শর্ট সার্কিট বলে।
17. প্রশ্ন: ওভারলোডিং কী?
উত্তর: একটি বর্তনীতে নির্ধারিত নিরাপদ সীমার চেয়ে বেশি প্রবাহ টানা হলে তাকে ওভারলোডিং বলে।
18. প্রশ্ন: ধাতব তার গরম হলে রোধ বাড়ে কেন?
উত্তর: তাপমাত্রা বাড়লে ধাতুর জালকের কণার কম্পন বাড়ে, ফলে ইলেকট্রনের চলাচলে বাধা বৃদ্ধি পায় এবং রোধ সাধারণত বাড়ে।
19. প্রশ্ন: প্রচলিত প্রবাহ ও ইলেকট্রন প্রবাহের দিকের পার্থক্য কী?
উত্তর: বাহ্য বর্তনীতে প্রচলিত প্রবাহ উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে ধরা হয়; ধাতুতে ইলেকট্রন বিপরীত দিকে চলে।
20. প্রশ্ন: ওহমিক ও অনোহমিক পরিবাহকের পার্থক্য লেখো।
উত্তর: ওহমিক পরিবাহক নির্দিষ্ট অবস্থায় V ∝ I মেনে চলে এবং V-I লেখচিত্র সরলরেখা হয়। অনোহমিক পরিবাহক এ সম্পর্ক মেনে চলে না; লেখচিত্র সরলরেখা নাও হতে পারে।
21. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক হিটারে তাপ উৎপন্ন হয় কীভাবে?
উত্তর: রোধের মধ্য দিয়ে প্রবাহ গেলে বৈদ্যুতিক শক্তি তাপে রূপান্তরিত হয়; উৎপন্ন তাপ H = I²Rt।
22. প্রশ্ন: ১ ভোল্ট ও ১ ওহমের সংজ্ঞা লেখো।
উত্তর: ১ C আধান সরাতে ১ J কাজ হলে বিভবপ্রভেদ ১ V। ১ V বিভবপ্রভেদে ১ A প্রবাহ হলে রোধ ১ Ω।
23. প্রশ্ন: একই ভোল্টেজে রোধ বাড়লে প্রবাহ কমে কেন?
উত্তর: ওহমের সূত্র I = V/R; V স্থির থাকলে R বাড়ার সঙ্গে I কমে।
24. প্রশ্ন: সমান্তরাল সমবায়ে তুল্য রোধ কম হয় কেন?
উত্তর: সমান্তরালে একাধিক প্রবাহপথ তৈরি হয়, ফলে মোট প্রবাহ বাড়ে এবং একই বিভবপ্রভেদে কার্যকর রোধ কমে।
25. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক শক্তি ও ক্ষমতার পার্থক্য কী?
উত্তর: ক্ষমতা শক্তি ব্যবহারের হার, P = E/t; শক্তি নির্দিষ্ট সময়ে ব্যবহৃত মোট কাজ, E = Pt।
26. প্রশ্ন: তড়িৎ আধান, প্রবাহ ও সময়ের সম্পর্ক লেখো।
উত্তর: Q = It; আধান কুলম্ব, প্রবাহ অ্যাম্পিয়ার এবং সময় সেকেন্ডে নিলে সূত্রটি সরাসরি প্রযোজ্য।
27. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক সার্কিটে সুইচ সাধারণত লাইভ তারে বসানো হয় কেন?
উত্তর: সুইচ বন্ধ করলে যন্ত্রের লাইভ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়, ফলে যন্ত্রে বিপজ্জনক বিভব থাকার ঝুঁকি কমে।
28. প্রশ্ন: তড়িৎ শক্তির বাণিজ্যিক একক ব্যবহার করা হয় কেন?
উত্তর: বাড়ি ও শিল্পে শক্তি খরচের পরিমাণ বড় হওয়ায় জুলের বদলে kWh-এ হিসাব সহজ হয়।
29. প্রশ্ন: একটি পরিবাহীর রোধ দৈর্ঘ্যের সঙ্গে কীভাবে বদলায়?
উত্তর: অন্যান্য শর্ত স্থির থাকলে R ∝ l; দৈর্ঘ্য বাড়লে রোধ বাড়ে।
30. প্রশ্ন: একটি পরিবাহীর রোধ ক্ষেত্রফলের সঙ্গে কীভাবে বদলায়?
উত্তর: অন্যান্য শর্ত স্থির থাকলে R ∝ 1/A; প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বাড়লে রোধ কমে।
অংশ C: বিস্তারিত ৫/৮ নম্বরের প্রশ্নোত্তর — ১৫টি
1. প্রশ্ন: ওহমের সূত্র বিবৃত করো, গাণিতিক রূপ লেখো এবং সীমাবদ্ধতা উল্লেখ করো।
উত্তর: নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও অন্যান্য ভৌত অবস্থা অপরিবর্তিত থাকলে কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভবপ্রভেদ V তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত প্রবাহ I-এর সমানুপাতিক। তাই V = IR, যেখানে R ধ্রুবক রোধ। ধাতব তারের মতো ওহমিক পরিবাহক এই সূত্র মানে। তাপমাত্রা বদলে গেলে বা ডায়োড, ইলেকট্রোলাইটের মতো অনোহমিক উপাদানে V-I সম্পর্ক সরলরৈখিক নাও হয়; সে ক্ষেত্রে সূত্রটি একইভাবে প্রযোজ্য নয়।
2. প্রশ্ন: রোধের উপর দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, পদার্থ ও তাপমাত্রার প্রভাব ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: একই পদার্থ ও তাপমাত্রায় পরিবাহীর রোধ দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক: R = ρl/A। পদার্থভেদে রোধাঙ্ক ρ আলাদা হয়। ধাতুর তাপমাত্রা সাধারণত বাড়লে রোধ বাড়ে, যদিও সব পদার্থে তাপমাত্রার প্রভাব একই নয়। তাই তুলনা করতে হলে তাপমাত্রা ও অন্যান্য শর্ত নির্দিষ্ট রাখতে হয়।
3. প্রশ্ন: শ্রেণি সমবায়ে তুল্য রোধের সূত্র নির্ণয় করো।
উত্তর: ধরা যাক R₁, R₂, R₃ রোধ শ্রেণিতে যুক্ত। সব রোধে একই প্রবাহ I যায়। মোট বিভবপ্রভেদ V = V₁ + V₂ + V₃ = IR₁ + IR₂ + IR₃ = I(R₁ + R₂ + R₃)। তুল্য রোধ R হলে V = IR। তাই R = R₁ + R₂ + R₃। অর্থাৎ শ্রেণি সমবায়ে তুল্য রোধ পৃথক রোধগুলির যোগফল।
4. প্রশ্ন: দুটি রোধের সমান্তরাল সমবায়ে তুল্য রোধের সূত্র নির্ণয় করো।
উত্তর: R₁ ও R₂ সমান্তরালে থাকলে উভয়ের বিভবপ্রভেদ V সমান। মোট প্রবাহ I = I₁ + I₂ = V/R₁ + V/R₂ = V(1/R₁ + 1/R₂)। তুল্য রোধ R-এর জন্য I = V/R। অতএব 1/R = 1/R₁ + 1/R₂, বা R = R₁R₂/(R₁ + R₂)।
5. প্রশ্ন: শ্রেণি ও সমান্তরাল সমবায়ের তুলনা করো এবং ব্যবহার লেখো।
উত্তর: শ্রেণি সমবায়ে সব উপাদানে একই প্রবাহ যায় এবং মোট রোধ যোগফল; একটি উপাদান বিচ্ছিন্ন হলে পুরো বর্তনী বন্ধ হয়। সমান্তরালে প্রতিটি শাখায় একই বিভবপ্রভেদ থাকে এবং তুল্য রোধ পৃথক রোধের চেয়ে কম হয়; একটি শাখা নষ্ট হলেও অন্যগুলি কাজ করতে পারে। তাই বাড়ির যন্ত্রগুলি সমান্তরালে যুক্ত করা হয়; নির্দিষ্ট প্রবাহ-নিয়ন্ত্রণ বা কিছু বিশেষ সার্কিটে শ্রেণি সমবায় ব্যবহৃত হয়।
6. প্রশ্ন: জুলের তাপীয় সূত্র বিবৃত করো এবং বৈদ্যুতিক হিটারের কার্যনীতি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: কোনো রোধের মধ্য দিয়ে I প্রবাহ t সময় ধরে গেলে উৎপন্ন তাপ H = I²Rt। এটি জুলের তাপীয় সূত্র। হিটারের উচ্চ রোধের উপাদান দিয়ে প্রবাহ গেলে বৈদ্যুতিক শক্তি তাপে রূপান্তরিত হয়। রোধ বেশি এবং উপযুক্ত প্রবাহ থাকলে উপাদান উত্তপ্ত হয়ে রান্না বা গরম করার কাজে ব্যবহৃত হয়।
7. প্রশ্ন: তড়িৎ ক্ষমতা ও তড়িৎ শক্তির সূত্রগুলি লেখো এবং একক ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: ক্ষমতা হলো একক সময়ে কাজ বা শক্তি রূপান্তরের হার: P = E/t। বর্তনীতে P = VI; ওহমের সূত্র ব্যবহার করে P = I²R এবং P = V²/R। ক্ষমতার একক ওয়াট (W)। সময় t ধরে ব্যবহৃত শক্তি E = Pt = VIt; একক জুল (J)। বাণিজ্যিকভাবে শক্তি kWh-এ মাপা হয় এবং 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J।
8. প্রশ্ন: বাড়ির বৈদ্যুতিক বর্তনীতে ফিউজ, অ্যামিটার ও ভোল্টমিটারের ভূমিকা লেখো।
উত্তর: ফিউজ অতিরিক্ত প্রবাহে গলে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করে; এটি শ্রেণিতে যুক্ত হয়। অ্যামিটার প্রবাহ মাপে এবং কম রোধের কারণে শ্রেণিতে যুক্ত হয়। ভোল্টমিটার উপাদানের দুই প্রান্তের বিভবপ্রভেদ মাপে এবং উচ্চ রোধের কারণে সমান্তরালে যুক্ত হয়। নিরাপত্তার জন্য সঠিক মানের ফিউজ ও উপযুক্ত রেটিংয়ের যন্ত্র ব্যবহার জরুরি।
9. প্রশ্ন: শর্ট সার্কিট ও ওভারলোডিং-এর কারণ, ফল এবং প্রতিরোধ লেখো।
উত্তর: লাইভ ও নিউট্রাল তারের সংযোগে খুব কম রোধের পথ তৈরি হলে শর্ট সার্কিট হয়। একই সার্কিটে অতিরিক্ত যন্ত্র চালিয়ে অনুমোদিত সীমার বেশি প্রবাহ টানলে ওভারলোডিং হয়। উভয় ক্ষেত্রেই তার অতিরিক্ত গরম হয়ে আগুন লাগার ঝুঁকি থাকে। সঠিক ফিউজ/সার্কিট ব্রেকার, মানসম্মত তার, নিরাপদ সংযোগ এবং সার্কিটের ক্ষমতার বেশি লোড না নেওয়া প্রতিরোধে সাহায্য করে।
10. প্রশ্ন: রোধাঙ্ক কী এবং এর গুরুত্ব ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: রোধাঙ্ক ρ হলো কোনো পদার্থের বৈশিষ্ট্য, যা R = ρl/A সমীকরণে প্রকাশিত। একই দৈর্ঘ্য ও ক্ষেত্রফলে ভিন্ন পদার্থের রোধ তুলনা করতে রোধাঙ্ক সাহায্য করে। কম রোধাঙ্কের পদার্থ তার তৈরিতে উপযোগী; বেশি রোধাঙ্ক ও উচ্চ তাপসহনশীলতার উপাদান হিটারের রোধকুণ্ডলী তৈরিতে ব্যবহার করা যায়। রোধাঙ্ক তাপমাত্রার উপরও নির্ভরশীল।
11. প্রশ্ন: ওহমিক পরিবাহকের V-I লেখচিত্র কীভাবে আঁকবে ও ব্যাখ্যা করবে?
উত্তর: অনুভূমিক অক্ষে প্রবাহ I এবং উল্লম্ব অক্ষে বিভবপ্রভেদ V নাও। বিভিন্ন I-এর জন্য V মেপে বিন্দুগুলি বসাও। তাপমাত্রা স্থির থাকলে ওহমিক পরিবাহকের বিন্দুগুলি মূলবিন্দুগামী সরলরেখায় পড়ে। V/I-এর মান রোধ R; V বনাম I লেখচিত্রে ঢাল R নির্দেশ করে।
12. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহের সংজ্ঞা থেকে Q = It সম্পর্কটি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: তড়িৎ প্রবাহ I হলো একক সময়ে প্রবাহিত আধান Q-এর পরিমাণ, অর্থাৎ I = Q/t। সমীকরণ সাজালে Q = It। তাই প্রবাহ ও সময় জানা থাকলে মোট আধান নির্ণয় করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, 2 A প্রবাহ 5 s চললে Q = 2 × 5 = 10 C।
13. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক শক্তি ও বিদ্যুৎ বিলের মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: যন্ত্রের ক্ষমতা P কিলোওয়াট এবং ব্যবহারের সময় t ঘণ্টা হলে খরচ হওয়া শক্তি E = Pt kWh। বিদ্যুৎ বিল সাধারণত ব্যবহৃত kWh বা ইউনিটের উপর নির্ভর করে। 1 kWh-কে এক ইউনিট বলা হয়। উদাহরণ: 1 kW যন্ত্র 3 ঘণ্টা চললে 3 ইউনিট শক্তি খরচ হয়।
14. প্রশ্ন: বৈদ্যুতিক হিটারের রোধকুণ্ডলীর জন্য উপযুক্ত পদার্থের বৈশিষ্ট্য লেখো।
উত্তর: উপাদানের রোধাঙ্ক তুলনামূলক বেশি, গলনাঙ্ক বেশি, উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীলতা এবং জারণের বিরুদ্ধে যথেষ্ট প্রতিরোধ থাকা দরকার। এমন উপাদানে প্রবাহ গেলে তাপ উৎপন্ন হয় কিন্তু কুণ্ডলী দ্রুত গলে বা নষ্ট হয় না।
15. প্রশ্ন: প্রবাহ, বিভবপ্রভেদ ও রোধের সম্পর্ক থেকে একটি সার্কিটে প্রবাহ কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়?
উত্তর: ওহমের সূত্র V = IR অনুযায়ী I = V/R। বিভবপ্রভেদ বাড়ালে প্রবাহ বাড়ে; রোধ বাড়ালে প্রবাহ কমে। বাস্তবে নির্দিষ্ট উপাদানের সীমা ও নিরাপত্তা বিবেচনা করে উপযুক্ত রোধ বা নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করা হয়।
16. প্রশ্ন: বিদ্যুৎ ব্যবহারে নিরাপত্তার পাঁচটি নিয়ম লেখো।
উত্তর: ভেজা হাতে সুইচ বা প্লাগ ধরবে না; ক্ষতিগ্রস্ত তার ব্যবহার করবে না; অতিরিক্ত লোড এক সকেটে যুক্ত করবে না; উপযুক্ত ফিউজ/সার্কিট ব্রেকার ও আর্থিং ব্যবহার করবে; মেরামতের আগে বিদ্যুৎ সংযোগ বন্ধ করবে এবং প্রয়োজনে প্রশিক্ষিত ইলেকট্রিশিয়ানের সাহায্য নেবে।
অংশ D: প্রয়োগভিত্তিক ও সংখ্যাত্মক সমস্যা — ২০টি
1. প্রশ্ন: 5 C আধান 2 s-এ প্রবাহিত হলে তড়িৎ প্রবাহ কত?
উত্তর: I = Q/t = 5/2 = 2.5 A।
2. প্রশ্ন: 12 V বিভবপ্রভেদে 3 A প্রবাহ হলে রোধ কত?
উত্তর: R = V/I = 12/3 = 4 Ω।
3. প্রশ্ন: 4 Ω রোধে 2 A প্রবাহ হলে বিভবপ্রভেদ কত?
উত্তর: V = IR = 2 × 4 = 8 V।
4. প্রশ্ন: 6 Ω ও 3 Ω রোধ শ্রেণিতে যুক্ত। তুল্য রোধ কত?
উত্তর: R = 6 + 3 = 9 Ω।
5. প্রশ্ন: 6 Ω ও 3 Ω রোধ সমান্তরালে যুক্ত। তুল্য রোধ কত?
উত্তর: 1/R = 1/6 + 1/3 = 3/6 = 1/2; R = 2 Ω।
6. প্রশ্ন: 10 Ω রোধে 2 A প্রবাহ 5 s চললে উৎপন্ন তাপ কত?
উত্তর: H = I²Rt = 2² × 10 × 5 = 200 J।
7. প্রশ্ন: 220 V-এ 2 A প্রবাহ নেওয়া যন্ত্রের ক্ষমতা কত?
উত্তর: P = VI = 220 × 2 = 440 W।
8. প্রশ্ন: 100 W বাল্ব 5 ঘণ্টা চললে কত kWh শক্তি খরচ করে?
উত্তর: E = 0.1 kW × 5 h = 0.5 kWh।
9. প্রশ্ন: 2 kW হিটার 3 ঘণ্টা চললে শক্তি খরচ কত?
উত্তর: E = Pt = 2 × 3 = 6 kWh।
10. প্রশ্ন: একটি যন্ত্র 1.5 kWh শক্তি 3 ঘণ্টায় ব্যবহার করে। গড় ক্ষমতা কত?
উত্তর: P = E/t = 1.5/3 = 0.5 kW = 500 W।
11. প্রশ্ন: একটি তারের রোধ 4 Ω, দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হলে নতুন রোধ কত? ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত।
উত্তর: R ∝ l; নতুন রোধ = 2 × 4 = 8 Ω।
12. প্রশ্ন: একটি তারের ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ করলে রোধ 12 Ω থেকে কত হবে?
উত্তর: R ∝ 1/A; নতুন রোধ = 12/2 = 6 Ω।
13. প্রশ্ন: 2 Ω, 4 Ω ও 6 Ω রোধ শ্রেণিতে যুক্ত হলে তুল্য রোধ কত?
উত্তর: R = 2 + 4 + 6 = 12 Ω।
14. প্রশ্ন: 2 Ω ও 2 Ω রোধ সমান্তরালে যুক্ত হলে তুল্য রোধ কত?
উত্তর: R = R₁R₂/(R₁+R₂) = 4/4 = 1 Ω।
15. প্রশ্ন: 12 V ব্যাটারিতে 6 Ω রোধ যুক্ত। প্রবাহ কত?
উত্তর: I = V/R = 12/6 = 2 A।
16. প্রশ্ন: 5 A প্রবাহ 10 মিনিট চললে কত আধান প্রবাহিত হবে?
উত্তর: t = 600 s; Q = It = 5 × 600 = 3000 C।
17. প্রশ্ন: একটি যন্ত্রের ক্ষমতা 750 W, 4 ঘণ্টা চললে শক্তি খরচ কত kWh?
উত্তর: E = 0.75 × 4 = 3 kWh।
18. প্রশ্ন: একটি রোধে 10 V বিভবপ্রভেদে 0.5 A প্রবাহ। রোধ ও ক্ষমতা নির্ণয় করো।
উত্তর: R = V/I = 10/0.5 = 20 Ω; P = VI = 10 × 0.5 = 5 W।
19. প্রশ্ন: একটি হিটারে 4 A প্রবাহ 30 s চলে; রোধ 5 Ω। তাপ নির্ণয় করো।
উত্তর: H = I²Rt = 16 × 5 × 30 = 2400 J।
20. প্রশ্ন: একটি যন্ত্র 1.2 kW ক্ষমতায় 2.5 ঘণ্টা চলে। শক্তি খরচ কত?
উত্তর: E = 1.2 × 2.5 = 3 kWh।
অংশ E: অতিরিক্ত ধারণাভিত্তিক প্রশ্নোত্তর — ২০টি
1. প্রশ্ন: ১ ইউনিট বিদ্যুৎ বলতে কী বোঝায়?
উত্তর: ১ কিলোওয়াট-ঘণ্টা শক্তি।
2. প্রশ্ন: তড়িৎ প্রবাহের প্রচলিত দিক কোনটি?
উত্তর: বাহ্য বর্তনীতে উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে।
3. প্রশ্ন: ধাতব তারে ইলেকট্রনের প্রবাহ কোন দিকে?
উত্তর: প্রচলিত প্রবাহের বিপরীত দিকে।
4. প্রশ্ন: একটি আদর্শ অ্যামিটারের রোধ কেন খুব কম?
উত্তর: বর্তনীর প্রবাহ যেন পরিবর্তিত না হয়।
5. প্রশ্ন: একটি আদর্শ ভোল্টমিটারের রোধ কেন খুব বেশি?
উত্তর: যে উপাদানের বিভব মাপা হচ্ছে তার মধ্য দিয়ে অতিরিক্ত প্রবাহ না টানার জন্য।
6. প্রশ্ন: সমান্তরাল সমবায়ে তুল্য রোধের মান পৃথক রোধের তুলনায় কেমন?
উত্তর: সবচেয়ে ছোট রোধের চেয়েও কম।
7. প্রশ্ন: শ্রেণি সমবায়ে তুল্য রোধ পৃথক রোধের তুলনায় কেমন?
উত্তর: যেকোনো একটি রোধের চেয়ে বেশি; সব রোধের যোগফল।
8. প্রশ্ন: P = I²R কখন ব্যবহার করা সুবিধাজনক?
উত্তর: প্রবাহ ও রোধ জানা থাকলে।
9. প্রশ্ন: P = V²/R কখন ব্যবহার করা সুবিধাজনক?
উত্তর: বিভবপ্রভেদ ও রোধ জানা থাকলে।
10. প্রশ্ন: Q = It সূত্রে সময় কোন এককে নিতে হয়?
উত্তর: সেকেন্ডে, যদি প্রবাহ অ্যাম্পিয়ারে হয়।
11. প্রশ্ন: R = ρl/A সূত্রে ক্ষেত্রফল বাড়লে রোধ কী হয়?
উত্তর: কমে।
12. প্রশ্ন: ধাতব পরিবাহীর রোধ সাধারণত তাপমাত্রার সঙ্গে কীভাবে বদলায়?
উত্তর: তাপমাত্রা বাড়লে রোধ বাড়ে।
13. প্রশ্ন: ফিউজ তারের গলনাঙ্ক কম কেন হওয়া দরকার?
উত্তর: অতিরিক্ত প্রবাহে দ্রুত গলে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করার জন্য।
14. প্রশ্ন: বাড়ির যন্ত্র সমান্তরালে যুক্ত করলে প্রতিটি যন্ত্র কী পায়?
উত্তর: সরবরাহের পূর্ণ বিভবপ্রভেদ।
15. প্রশ্ন: ওহমের সূত্রে কোন শর্তটি বিশেষভাবে জরুরি?
উত্তর: তাপমাত্রা ও অন্যান্য ভৌত অবস্থা অপরিবর্তিত থাকা।
16. প্রশ্ন: ১ kWh-কে জুলে প্রকাশ করো।
উত্তর: 1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 10⁶ J।
17. প্রশ্ন: কোন যন্ত্র প্রবাহ মাপে?
উত্তর: অ্যামিটার।
18. প্রশ্ন: কোন যন্ত্র বিভবপ্রভেদ মাপে?
উত্তর: ভোল্টমিটার।
19. প্রশ্ন: তড়িৎ ক্ষমতার SI একক কী?
উত্তর: ওয়াট (W)।
20. প্রশ্ন: তড়িৎ শক্তির SI একক কী?
উত্তর: জুল (J)।
অংশ F: দ্রুত পুনরাবৃত্তি — ২৫টি সূত্র ও তথ্য
| বিষয় | সূত্র / তথ্য |
| তড়িৎ প্রবাহ | I = Q/t; একক A |
| আধান | Q = It; একক C |
| বিভবপ্রভেদ | V = W/Q; একক V |
| ওহমের সূত্র | V = IR |
| রোধ | R = V/I; একক Ω |
| রোধাঙ্ক | ρ = RA/l; একক Ω m |
| শ্রেণি সমবায় | R = R₁ + R₂ + … |
| সমান্তরাল সমবায় | 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … |
| ক্ষমতা | P = VI = I²R = V²/R |
| শক্তি | E = Pt = VIt |
| জুলের তাপীয় সূত্র | H = I²Rt |
| বাণিজ্যিক একক | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J |
| অ্যামিটার | শ্রেণিতে; রোধ খুব কম |
| ভোল্টমিটার | সমান্তরালে; রোধ খুব বেশি |
| ফিউজ | শ্রেণিতে; কম গলনাঙ্কের তার |
| বাড়ির যন্ত্র | সাধারণত সমান্তরালে যুক্ত |
| ওহমিক পরিবাহক | নির্দিষ্ট অবস্থায় V ∝ I |
| ধাতুর রোধ | তাপমাত্রা বাড়লে সাধারণত বাড়ে |
| শর্ট সার্কিট | খুব কম রোধের পথে অতিরিক্ত প্রবাহ |
| ওভারলোডিং | নিরাপদ সীমার বেশি প্রবাহ |
| 1 A | 1 C/s |
| 1 V | 1 J/C |
| 1 Ω | 1 V/A |
| বৈদ্যুতিক হিটার | তাপীয় প্রভাব ব্যবহার করে |
| বিদ্যুৎ বিল | kWh বা ইউনিটে হিসাব |
তুলনামূলক ছক
| বিষয় | প্রথমটি | দ্বিতীয়টি |
| শ্রেণি বনাম সমান্তরাল | একই প্রবাহ; রোধের যোগফল | একই বিভবপ্রভেদ; তুল্য রোধ কম |
| রোধ বনাম রোধাঙ্ক | নির্দিষ্ট পরিবাহীর মাপ ও পদার্থনির্ভর | পদার্থ ও তাপমাত্রার ধর্ম |
| অ্যামিটার বনাম ভোল্টমিটার | প্রবাহ মাপে; শ্রেণিতে; কম রোধ | বিভব মাপে; সমান্তরালে; বেশি রোধ |
| শর্ট সার্কিট বনাম ওভারলোডিং | কম রোধের অনাকাঙ্ক্ষিত সংযোগ | সার্কিটে অতিরিক্ত লোড/প্রবাহ |
| ক্ষমতা বনাম শক্তি | শক্তি ব্যবহারের হার; W | মোট ব্যবহৃত শক্তি; J বা k |