পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো তলের ক্ষেত্রফল এবং ওই তলের সাথে লম্বভাবে অতিক্রান্ত চৌম্বক আবেশ রেখার মানের গুণফলকে চৌম্বক ফ্লাক্স বলে। অর্থাৎ, চৌম্বক ক্ষেত্রের কোনো তলের মধ্য দিয়ে লম্বভাবে অতিক্রান্ত মোট চৌম্বক বলরেখার সংখ্যাই চৌম্বক ফ্লাক্স।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ট্রান্সফরমার পারস্পরিক আবেশ নীতির ওপর ভিত্তি করে কাজ করে। এর জন্য মুখ্য কুণ্ডলীতে সময়ের সাথে পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ প্রবাহের প্রয়োজন হয়, যা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন ঘটিয়ে গৌণ কুণ্ডলীতে তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট করে।

   কিন্তু ডিসি (DC) উৎসের ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ প্রবাহের মান ও দিক সর্বদা স্থির থাকে। ফলে মুখ্য কুণ্ডলীতে কোনো চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন ঘটে না। ফ্যারাডের তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশের সূত্রানুযায়ী ফ্লাক্সের পরিবর্তন না হলে গৌণ কুণ্ডলীতে কোনো তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হয় না। এ কারণে ডিসি উৎসের সাথে ট্রান্সফরমার যুক্ত করলে এটি কাজ করে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   মুখ্য কুণ্ডলীর বিভব, $V_p = 220\text{ V}$
   গৌণ কুণ্ডলীর বিভব, $V_s = 2200\text{ V}$
   মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা, $N_p = 500$
   গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা, $N_s = ?$

   আমরা জানি,
   $\frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p}$
   $\Rightarrow N_s = N_p \times \frac{V_s}{V_p}$
   $\Rightarrow N_s = 500 \times \frac{2200}{220} = 500 \times 10 = 5000$

   অতএব, গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা ৫০০০ (5000)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে কুণ্ডলীদ্বয়ের রোধের অনুপাত নির্ণয় করা যাবে কি-না তা বিশ্লেষণ করা হলো:

   উদ্দীপকে মুখ্য কুণ্ডলীর রোধ $R_p = 0.5\text{ }\Omega$ দেওয়া আছে।
   সাধারণত কোনো পরিবাহীর রোধ তার দৈর্ঘ্য ও প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ওপর নির্ভর করে ($R = \rho \frac{L}{A}$)। এখানে প্রতিটি পাকের দৈর্ঘ্য, তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধ বা তারের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল দেওয়া নেই।

   যদি কেবল ওহমের সূত্র বিবেচনা করা হয়, তবে ট্রান্সফরমারের কুণ্ডলীদ্বয়ের রোধ কেবল স্বকীয় অভ্যন্তরীণ রোধ। ট্রান্সফরমারের কার্যপ্রণালীতে সাধারণত ক্ষমতা ধ্রুব ধরে বা বহিস্থ লোড রোধ যুক্ত থাকলে গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহ পাওয়া যায়। কিন্তু গৌণ কুণ্ডলীর নিজস্ব অভ্যন্তরীণ রোধ ($R_s$) নির্ণয়ের জন্য কোনো উপাদানগত বিবরণ বা লোড সংক্রান্ত তথ্য উদ্দীপকে উপস্থিত নেই।

   আবার, ট্রান্সফরমারের রূপান্তর প্রক্রিয়ায় আপাত রোধের রূপান্তর বিবেচনা করলেও গৌণ বর্তনীর লোড রোধ ($R_L$) প্রয়োজন হয় ($R_p = (N_p/N_s)^2 R_L$), যা এখানে অনুল্লেখিত।

   যেহেতু গৌণ কুণ্ডলীর তারের দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল কিংবা গৌণ কুণ্ডলীর রোধ সংক্রান্ত কোনো উপাত্ত উদ্দীপকে দেওয়া নেই, তাই উদ্দীপকের তথ্যের ভিত্তিতে কুণ্ডলীদ্বয়ের অভ্যন্তরীণ রোধের অনুপাত ($R_p : R_s$) নির্ণয় করা সম্ভব নয়।