পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একক ধনাত্মক আধানকে বর্তনীর এক বিন্দু থেকে সম্পূর্ণ বর্তনী ঘুরিয়ে পুনরায় ঐ বিন্দুতে আনতে যে পরিমাণ কাজ সম্পন্ন হয়, তাকে উৎসের তড়িচ্চালক শক্তি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সান্ট হলো একটি অতি অল্প মানের রোধ, যা গ্যালভানোমিটার বা সংবেদনশীল বৈদ্যুতিক যন্ত্রের সাথে সমান্তরালে যুক্ত করা হয়। বর্তনীতে হঠাৎ অতিরিক্ত তড়িৎ প্রবাহ ঘটলে তা সরাসরি সূক্ষ্ম যন্ত্রের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে যন্ত্রটির কুণ্ডলী পুড়ে বা নষ্ট হয়ে যেতে পারে। সান্ট সমান্তরালে যুক্ত থাকলে তড়িৎ প্রবাহের সিংহভাগ সান্টের মধ্য দিয়ে নিরাপদে প্রবাহিত হয় এবং যন্ত্রটির ভেতর দিয়ে খুব সামান্য তড়িৎ প্রবাহিত হয়। ফলে সংবেদনশীল বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি ক্ষতির হাত থেকে রক্ষা পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   গ্যালভানোমিটারের রোধ, $G = 100\ \Omega$
   সান্টের রোধ, $S = 2\ \Omega$
   বর্তনীর মূল প্রবাহ, $I = 2\text{ A}$

   সান্ট বা $2\ \Omega$ রোধের মধ্যদিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ $I_S$ হলে,
   $I_S = \frac{G}{G + S} \times I$
   $I_S = \frac{100}{100 + 2} \times 2$
   $I_S = \frac{200}{102} \approx 1.961\text{ A}$

   সুতরাং, $2\ \Omega$ রোধের মধ্যদিয়ে প্রবাহিত তড়িতের মান $1.961\text{ A}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে যন্ত্রটি মূলত $G = 100\ \Omega$ এবং $S = 2\ \Omega$ রোধের সমান্তরাল সমন্বয়ে গঠিত একটি অ্যামিটার, যার বর্তমান সর্বোচ্চ তড়িৎ পরিমাপ ক্ষমতা $I_1 = 2\text{ A}$।
   বর্তমানের এই অ্যামিটারের তুল্যরোধ,
   $R_A = \frac{G \times S}{G + S} = \frac{100 \times 2}{100 + 2} = \frac{200}{102} \approx 1.9608\ \Omega$

   এখন, এই অ্যামিটার দিয়ে নতুন সর্বোচ্চ প্রবাহ $I' = 20\text{ A}$ পরিমাপ করতে হলে এর সাথে সমান্তরালে একটি অতিরিক্ত সান্ট রোধ $S'$ যুক্ত করতে হবে।

   প্রবাহ ক্ষমতার গুণক,
   $n = \frac{I'}{I_1} = \frac{20}{2} = 10$

   প্রয়োজনীয় সমান্তরাল রোধ $S'$ এর মান:
   $S' = \frac{R_A}{n - 1} = \frac{1.9608}{10 - 1} = \frac{1.9608}{9} \approx 0.218\ \Omega$

   [বিকল্পভাবে, যদি মূল গ্যালভানোমিটারের ($G = 100\ \Omega$) সাথে বিদ্যমান $2\ \Omega$ রোধ পরিবর্তন করে নতুন সান্ট $S_{\text{new}}$ লাগাতে হয়:
   গ্যালভানোমিটারের পূর্ণ স্কেল বিক্ষেপের প্রবাহ:
   $I_g = I_1 - I_S = 2 - 1.9608 = 0.0392\text{ A}$
   নতুন মূল প্রবাহ $I' = 20\text{ A}$ মাপার জন্য প্রয়োজনীয় সান্ট:
   $S_{\text{new}} = \frac{I_g \times G}{I' - I_g} = \frac{0.0392 \times 100}{20 - 0.0392} = \frac{3.92}{19.9608} \approx 0.1964\ \Omega$
   অর্থাৎ বিদ্যমান $2\ \Omega$ সান্টের পরিবর্তে $0.1964\ \Omega$-এর সান্ট যুক্ত করতে হবে।]

   অতএব, প্রস্তুতকৃত যন্ত্রটির সাথে সমান্তরালে প্রায় $0.218\ \Omega$ রোধের একটি সান্ট যুক্ত করলে (অথবা গ্যালভানোমিটারটির সাথে বিদ্যমান রোধের স্থলে $0.1964\ \Omega$ রোধের সান্ট যুক্ত করলে) $20\text{ A}$ তড়িৎ প্রবাহ মাপা যাবে।