পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিমুখী বায়াস বাড়াতে থাকলে যে নির্দিষ্ট মানের বিমুখী ভোল্টেজে p-n জাংশনের মধ্য দিয়ে হঠাৎ করে তড়িৎ প্রবাহের মান ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়, তাকে ব্রেক-ডাউন ভোল্টেজ বা সূচনা বিভব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   না, N-type অর্ধপরিবাহী সামগ্রিকভাবে ঋণাত্মক চার্জে চার্জিত নয়; এটি তড়িৎ নিরপেক্ষ।

   বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে (যেমন সিলিকন) পঞ্চযোজী মৌল (যেমন ফসফরাস) ডোপায়ন করে N-type অর্ধপরিবাহী তৈরি করা হয়। ডোপায়নের ফলে পঞ্চযোজী পরমাণুগুলো একটি করে অতিরিক্ত মুক্ত ইলেকট্রন সরবরাহ করে, যা সংখ্যাগরিষ্ঠ আধান বাহক (majority carrier) হিসেবে কাজ করে। কিন্তু পরমাণুর অভ্যন্তরে ইলেকট্রন ও প্রোটনের সংখ্যা সর্বদাই সমান থাকে। পঞ্চযোজী পরমাণু যখন তার পঞ্চম ইলেকট্রন মুক্ত করে দেয়, তখন সেটি ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়। ফলে সামগ্রিকভাবে কেলাসে মোট ধনাত্মক আধান এবং মোট ঋণাত্মক আধান সমান থাকে। তাই N-type অর্ধপরিবাহী তড়িৎ নিরপেক্ষ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক হতে পাই,
   ইনপুট সংকেত ভোল্টেজ, $V_{in} = 1\text{ V}$
   ইনপুট রোধ, $R_{in} = 25\ \Omega$
   সংগ্রাহক প্রবাহ, $I_C = 35\text{ mA} = 0.035\text{ A}$

   নিঃসারক প্রবাহ ($I_E$):
   $I_E = \frac{V_{in}}{R_{in}} = \frac{1}{25} = 0.04\text{ A} = 40\text{ mA}$

   আমরা জানি,
   $I_E = I_B + I_C$
   বা, $I_B = I_E - I_C$
   বা, $I_B = 40\text{ mA} - 35\text{ mA} = 5\text{ mA} = 5 \times 10^{-3}\text{ A}$

   অতএব, $I_B$-এর মান $5\text{ mA}$ বা $0.005\text{ A}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত বর্তনী থেকে,
   ইনপুট সংকেত বিভব, $V_{in} = 1\text{ V}$
   সংগ্রাহক প্রবাহ, $I_C = 35\text{ mA} = 35 \times 10^{-3}\text{ A} = 0.035\text{ A}$
   লোড রোধ, $R_L = 2\ \Omega$

   আউটপুট সংকেতের বিভব ($V_{out}$):
   $V_{out} = I_C \times R_L$
   $V_{out} = 0.035\text{ A} \times 2\ \Omega = 0.07\text{ V}$

   এখানে,
   $V_{in} = 1\text{ V}$
   $V_{out} = 0.07\text{ V}$

   দেখা যাচ্ছে যে, $V_{out} < V_{in}$।

   অতএব, চিত্র অনুসারে Output signal-এর মান Input signal-এর মান অপেক্ষা বেশি হবে না, বরং কম হবে। (উল্লেখ্য, লোড রোধ $R_L$-এর মান ইনপুট রোধ $R_{in}$-এর তুলনায় অনেক কম হওয়ায় ভোল্টেজ বিবর্ধন হয়নি।)