পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে গতিশীল বস্তুর ভর তার স্থির ভরের চেয়ে বৃদ্ধি পাওয়ার ঘটনাকে ভরের আপেক্ষিকতা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ডি ব্রগলির সমীকরণ অনুসারে, গতিশীল কণার তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ = h / p = h / (mv), যেখানে h হলো প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, m হলো কণার ভর এবং v হলো বেগ।
   উদ্দীপক অনুযায়ী, প্রোটন ও ইলেকট্রনের বেগ (v) সমান। যেহেতু h এবং v উভয় কণার জন্য ধ্রুবক, তাই λ ∝ 1/m।
   আমরা জানি, ইলেকট্রনের ভর (m_e ≈ 9.11 × 10^-31 kg) প্রোটনের ভর (m_p ≈ 1.67 × 10^-27 kg) অপেক্ষা অনেক কম। ভর কম হওয়ার কারণে ইলেকট্রনের ডি ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রোটনের তুলনায় বেশি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মাহির ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে:
   ইনপুট ভোল্টেজ, V_in = 2 V
   ইনপুট রোধ, R_in = 50 Ω
   ভার রোধ (লোড রোধ), R_L = 4 Ω
   সংগ্রাহক প্রবাহ (আউটপুট প্রবাহ), I_C = 30 mA = 30 × 10^-3 A = 0.03 A

   আউটপুট ভোল্টেজ, V_out = I_C × R_L
   = 0.03 A × 4 Ω
   = 0.12 V

   অতএব, ভোল্টেজ গেইন (A_v) = V_out / V_in
   = 0.12 / 2
   = 0.06

   সুতরাং, মাহির ট্রানজিস্টরের ভোল্টেজ গেইন 0.06।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মাহির ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে:
   ইনপুট প্রবাহ, I_in = V_in / R_in = 2 / 50 = 0.04 A
   সংগ্রাহক প্রবাহ (আউটপুট প্রবাহ), I_out = 30 mA = 0.03 A
   প্রবাহ বিবর্ধন (প্রবাহ লাভ), A_i1 = I_out / I_in = 0.03 / 0.04 = 0.75
   ভোল্টেজ বিবর্ধন, A_v1 = 0.06
   ক্ষমতা বিবর্ধন, A_p1 = A_v1 × A_i1 = 0.06 × 0.75 = 0.045
   (অথবা, P_in = V_in^2 / R_in = 2^2 / 50 = 0.08 W এবং P_out = I_out^2 × R_L = (0.03)^2 × 4 = 0.0036 W; ফলে A_p1 = P_out / P_in = 0.0036 / 0.08 = 0.045)

   রাহির ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে:
   প্রবাহ লাভ, β (বা A_i2) = 80
   ইনপুট রোধ, R_in = 40 Ω
   ভার রোধ, R_L = 60 Ω
   ভোল্টেজ লাভ, A_v2 = β × (R_L / R_in) = 80 × (60 / 40) = 120
   ক্ষমতা বিবর্ধন, A_p2 = β × A_v2 = β^2 × (R_L / R_in) = 80 × 120 = 9600

   যেহেতু A_p1 = 0.045 এবং A_p2 = 9600, তাই A_p1 ≠ A_p2।
   অতএব, মাহি ও রাহির ট্রানজিস্টরদ্বয়ের ক্ষমতা বিবর্ধন সমান হবে না।