পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পরিবাহীর যেকোনো প্রস্থচ্ছেদের মধ্য দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে এক কুলম্ব (1 C) চার্জ বা আধান প্রবাহিত হলে, সেই তড়িৎ প্রবাহের মাত্রাকে এক অ্যাম্পিয়ার (1 A) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   শান্ট হলো একটি অতি ক্ষুদ্র মানের রোধ, যা গ্যালভানোমিটারের সাথে সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত থাকে।

   বর্তনীতে অধিক তড়িৎ প্রবাহ প্রবাহিত হলে গ্যালভানোমিটারের সূক্ষ্ম তারের কুণ্ডলীটি পুড়ে নষ্ট হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে। কিন্তু গ্যালভানোমিটারের সাথে সমান্তরালে স্বল্পমানের রোধ (শান্ট) যুক্ত করলে এর মধ্য দিয়ে বর্তনীর মূল প্রবাহের অধিকাংশ অংশ নিরাপদে অতিক্রম করে এবং গ্যালভানোমিটারের ভেতর দিয়ে খুব সামান্য প্রবাহ যায়। ফলে গ্যালভানোমিটারটি অতিরিক্ত তড়িৎ প্রবাহের ক্ষতি থেকে রক্ষা পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ১নং চিত্রের বর্তনীটি বিশ্লেষণ করে পাই:

   এখানে,
   কোষের তড়িচ্চালক শক্তি, $V = 6\text{ V}$
   শ্রেণিতে যুক্ত রোধ, $R_1 = 2\ \Omega$
   সমান্তরালে যুক্ত রোধদ্বয়, $R_A = 2\ \Omega$ এবং $R_B = 2\ \Omega$

   সমান্তরাল অংশের তুল্য রোধ $R_p$ হলে,
   $\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_A} + \frac{1}{R_B} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1\ \Omega^{-1}$
   $\therefore R_p = 1\ \Omega$

   এখন, LED বাতির রোধ নগণ্য বা শূন্য বিবেচনা করলে বর্তনীর মোট তুল্য রোধ:
   $R = R_1 + R_p = 2\ \Omega + 1\ \Omega = 3\ \Omega$

   ওহমের সূত্রানুসারে, বর্তনীর মূল প্রবাহ:
   $I = \frac{V}{R} = \frac{6\text{ V}}{3\ \Omega} = 2\text{ A}$

   অতএব, ১নং চিত্রের বর্তনীর মূল প্রবাহ $2\text{ A}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ২নং চিত্রের বর্তনীতে একটি AND গেট এবং তার সাথে সংযুক্ত একটি NOT গেট (বা সার্বিকভাবে একটি NAND গেট ব্যবস্থা) যুক্ত রয়েছে।

   ১. চিত্রে ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্ত থেকে $2\ \Omega$ রোধকের মধ্য দিয়ে প্রবাহ গিয়ে সমান্তরাল রোধদ্বয়ের ইনপুটে পৌঁছায়। ফলে AND গেটের উভয় ইনপুট প্রান্তে ধনাত্মক বিভব বা লজিক '1' (HIGH) উপস্থিত থাকে।

   ২. AND গেটের উভয় ইনপুট 1 (HIGH) হলে এর আউটপুট হয় 1:
   $Y_1 = 1 \cdot 1 = 1$

   ৩. এই আউটপুটটি পরবর্তীতে একটি NOT গেটের ইনপুট হিসেবে প্রবেশ করে। NOT গেটের কাজ হলো ইনপুটকে উল্টে দেওয়া (ইনভার্ট করা)। সুতরাং NOT গেটের আউটপুট হবে:
   $Y = \overline{Y_1} = \bar{1} = 0$

   ৪. NOT গেটের আউটপুট '0' (LOW বা শূন্য বিভব) হওয়ায় LED বাতিটির ক্যাথোড প্রান্তে প্রয়োজনীয় তড়িৎ চালিকা শক্তি পৌঁছায় না এবং বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করার মতো উপযোগী বিভব সৃষ্টি হয় না।

   অতএব, ২নং চিত্রের LED বাতিটি জ্বলবে না।