পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দুটি কাছাকাছি রক্ষিত কুণ্ডলীর একটিতে তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তনের ফলে অপরটিতে যে তড়িচ্চালক শক্তি বা প্রবাহ আবিষ্ট হয়, সেই ঘটনাকে পারস্পরিক আবেশ (Mutual Induction) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আমরা জানি, কোনো পরিবাহীর রোধের বিপরীত রাশিকে পরিবাহিতা (Conductance) বলে। এর একক সিমেন্স (S)।
   কোনো পরিবাহীর পরিবাহিতা 0.2 S বলতে বোঝায়—
   ১. উক্ত পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য 1 ভোল্ট হলে এর মধ্য দিয়ে 0.2 অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ প্রবাহিত হয় (যেহেতু I = G × V)।
   ২. পরিবাহীটির রোধ R = 1/G = 1/0.2 = 5 ওহম (Ω)।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   তারের দৈর্ঘ্য, L = 2 m
   প্রবাহিত তড়িৎ, I = 4 A
   দূরত্ব, r = 0.16 m
   শূন্য মাধ্যমের প্রবেশ্যতা, μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A

   লম্বা সোজা পরিবাহীর ক্ষেত্রে তার হতে r দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্র,
   B = (μ₀ I) / (2π r)
   = (4π × 10⁻⁷ × 4) / (2π × 0.16)
   = (2 × 10⁻⁷ × 4) / 0.16
   = 5 × 10⁻⁶ T

   অতএব, তারটি হতে 0.16 m দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান 5 × 10⁻⁶ T (বা 5 μT)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে দুটি বক্তব্য রয়েছে:
   ১. তার হতে 0.16 m দূরে চৌম্বক ক্ষেত্র তারটিকে বৃত্তাকার করলে কেন্দ্রে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের চেয়ে কম।
   ২. তারটি পেঁচিয়ে 10 পাকের কুণ্ডলী তৈরি করলে কেন্দ্রে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র 1 পাকের ক্ষেত্রের 100 গুণ।

   বক্তব্য-১ এর যাচাই:
   (গ) থেকে পাই, তার হতে 0.16 m দূরে চৌম্বক ক্ষেত্র, B₁ = 5 × 10⁻⁶ T।
   তারটিকে 1 পাকের বৃত্তাকার কুণ্ডলীতে রূপান্তর করলে এর পরিধি হবে তারের দৈর্ঘ্যের সমান,
   2πr' = L ⇒ r' = L / (2π) = 2 / (2π) = 1/π m ≈ 0.3183 m

   বৃত্তাকার কুণ্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্র,
   B_center = (μ₀ I) / (2r')
   = (4π × 10⁻⁷ × 4) / (2 × (1/π))
   = 2π² × 10⁻⁷ × 4
   = 8π² × 10⁻⁷ T ≈ 7.896 × 10⁻⁶ T
   এখানে, B₁ (5 × 10⁻⁶ T) < B_center (7.896 × 10⁻⁶ T)।
   সুতরাং, উদ্দীপকের প্রথম বক্তব্যটি সঠিক।

   বক্তব্য-২ এর যাচাই:
   যদি একই তারকে N পাকে পেঁচানো হয়, তবে নতুন ব্যাসার্ধ r_N হলে:
   N × 2πr_N = L ⇒ r_N = L / (2πN) = r' / N
   N পাকের কুণ্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্র,
   B_N = (μ₀ N I) / (2r_N) = (μ₀ N I) / [2(r'/N)] = N² × [(μ₀ I) / (2r')] = N² × B_center
   এখানে N = 10 হলে,
   B₁₀ = 10² × B_center = 100 × B_center
   অর্থাৎ, 10 পাকের কুণ্ডলীর কেন্দ্রের চৌম্বক ক্ষেত্র 1 পাকের ক্ষেত্রের 100 গুণ।

   অতএব, উদ্দীপকের দ্বিতীয় বক্তব্যটিও সঠিক। সুতরাং, উদ্দীপকের বক্তব্য দুটিই সম্পূর্ণ সঠিক।