পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Chattogram Board • চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২৩

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

  1. ক)

    ডোপিং কী ?

    (1)
  2. খ)

    n টাইপ অর্ধ পরিবাহী তড়িৎ নিরপেক্ষ কীনা ?

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের বিন্যাসে প্রবাহ বিবর্ধন কত হবে ?

    (3)
  4. ঘ)

    নিঃসারক বাহুর মধ্য দিয়ে কী পরিমাণ বিদ্যুৎ প্রবাহ পাঠালে বহির্গামীতে 5 watt ক্ষমতা পাওয়া যাবে। তোমার উত্তর গাণিতিক বিশ্লেষণে দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধি করার জন্য পরিমিত পরিমাণে নির্দিষ্ট অপদ্রব্য মেশানোর প্রক্রিয়াকে ডোপিং (Doping) বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    হ্যাঁ, n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তড়িৎ নিরপেক্ষ।

    কারণ: n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরি করতে বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে (যেমন সিলিকন) পঞ্চযোজী পরমাণু (যেমন ফসফরাস) ডোপায়ন করা হয়। পঞ্চযোজী পরমাণু নিজে একটি তড়িৎ নিরপেক্ষ পরমাণু এবং অর্ধপরিবাহী পরমাণুগুলোও তড়িৎ নিরপেক্ষ। অপদ্রব্য পরমাণুর পাঁচটি যোজ্যতা ইলেকট্রনের মধ্যে চারটি সমযোজী বন্ধন গঠন করে এবং পঞ্চমটি মুক্ত ইলেকট্রন হিসেবে পরিবহনে অংশ নেয়। মুক্ত ইলেকট্রনটি ঋণাত্মক আধানযুক্ত হলেও অপদ্রব্যের নিউক্লিয়াসে সমপরিমাণ ধনাত্মক আধান (প্রোটন) থাকে। অর্থাৎ ক্লাসের অভ্যন্তরে মোট প্রোটন সংখ্যা ও মোট ইলেকট্রন সংখ্যা সমান থাকে। ফলে সামগ্রিকভাবে n-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে কোনো নিট আধান থাকে না, এটি তড়িৎ নিরপেক্ষ।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপকের বর্তনীটি একটি সাধারণ পীঠ (Common Base) বিন্যাস।

    দেওয়া আছে,
    নিঃসারক প্রবাহ, IE=5 mA=5×10−3 AI_E = 5\text{ mA} = 5 \times 10^{-3}\text{ A}
    পীঠ প্রবাহ, IB=25 μA=25×10−6 A=0.025 mAI_B = 25\ \mu\text{A} = 25 \times 10^{-6}\text{ A} = 0.025\text{ mA}

    আমরা জানি,
    IE=IB+ICI_E = I_B + I_C
    বা, সংগ্রাহক প্রবাহ, IC=IE−IBI_C = I_E - I_B
    ∴IC=5 mA−0.025 mA=4.975 mA\therefore I_C = 5\text{ mA} - 0.025\text{ mA} = 4.975\text{ mA}

    সাধারণ পীঠ বিন্যাসে প্রবাহ বিবর্ধন গুণক (Current amplification factor), α\alpha হলে:
    α=ICIE\alpha = \frac{I_C}{I_E}
    α=4.975 mA5 mA=0.995\alpha = \frac{4.975\text{ mA}}{5\text{ mA}} = 0.995

    অতএব, উদ্দীপকের বিন্যাসে প্রবাহ বিবর্ধন হবে 0.9950.995।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    বহির্গামী রোধ, RL=3000 ΩR_L = 3000\ \Omega
    বহির্গামী ক্ষমতা, P=5 WP = 5\text{ W}

    'গ' থেকে পাই, প্রবাহ বিবর্ধন গুণক, α=0.995\alpha = 0.995

    বহির্গামীতে সংগ্রাহক তড়িৎপ্রবাহ IC′I_C' হলে,
    P=(IC′)2RLP = (I_C')^2 R_L
    বা, (IC′)2=PRL=53000=1600 A2(I_C')^2 = \frac{P}{R_L} = \frac{5}{3000} = \frac{1}{600}\text{ A}^2
    ∴IC′=1600≈0.040825 A≈40.825 mA\therefore I_C' = \sqrt{\frac{1}{600}} \approx 0.040825\text{ A} \approx 40.825\text{ mA}

    আমরা জানি,
    α=IC′IE′\alpha = \frac{I_C'}{I_E'}
    বা, IE′=IC′αI_E' = \frac{I_C'}{\alpha}
    ∴IE′=40.825 mA0.995≈41.03 mA=0.04103 A\therefore I_E' = \frac{40.825\text{ mA}}{0.995} \approx 41.03\text{ mA} = 0.04103\text{ A}

    সুতরাং, বহির্গামীতে 5 W5\text{ W} ক্ষমতা পেতে হলে নিঃসারক বাহুর মধ্য দিয়ে প্রায় 41.03 mA41.03\text{ mA} বিদ্যুৎ প্রবাহ পাঠাতে হবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন