পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   AND গেইটের আউটপুটের সাথে একটি NOT গেইট যুক্ত করে যে যৌগিক লজিক গেইট তৈরি করা হয়, তাকে NAND গেইট বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   p-n জাংশনে সম্মুখী ঝোঁক (forward bias) প্রয়োগ করলে বহিঃস্থ তড়িৎক্ষেত্রের দিক হয় অভ্যন্তরীণ ডিপ্লেশন স্তরের তড়িৎক্ষেত্রের বিপরীত দিকে। এর ফলে ডিপ্লেশন স্তরের বিস্তার হ্রাস পায় এবং বিভব প্রাচীর (potential barrier) কমে যায়। বিভব প্রাচীর হ্রাস পাওয়ায় বহুসংখ্যক চার্জ বাহক (p-টাইপের হোল এবং n-টাইপের ইলেকট্রন) সহজেই জাংশন অতিক্রম করে অপর অঞ্চলে যেতে পারে। ফলে বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ উল্লেখযোগ্য হারে বৃদ্ধি পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্র-১ হতে পাই,
   সংগ্রাহক প্রবাহ, $I_C = 1.056\text{ mA}$
   প্রবাহ বিবর্ধন গুণক, $\alpha = 0.96$

   আমরা জানি,
   $\alpha = \frac{I_C}{I_E}$
   বা, $I_E = \frac{I_C}{\alpha}$

   মান বসিয়ে পাই,
   $I_E = \frac{1.056\text{ mA}}{0.96} = 1.1\text{ mA}$

   অতএব, উদ্দীপকের ১নং ট্রানজিস্টরের নিঃসারক প্রবাহ $1.1\text{ mA}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বিবর্ধক হিসেবে ট্রানজিস্টরের উপযোগিতা সাধারণত তার প্রবাহ বিবর্ধন গুণাঙ্ক (প্রবাহ লাভ বা $\beta$) এর ওপর নির্ভর করে। যার $\beta$ এর মান বেশি, সেটি বিবর্ধক হিসেবে বেশি উপযোগী।

   ১নং ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে:
   দেওয়া আছে, $\alpha_1 = 0.96$
   আমরা জানি, প্রবাহ লাভ $\beta_1 = \frac{\alpha_1}{1 - \alpha_1}$
   $\therefore \beta_1 = \frac{0.96}{1 - 0.96} = \frac{0.96}{0.04} = 24$

   ২নং ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে:
   চিত্র-২ হতে পাই,
   নিঃসারক প্রবাহ, $I_E = 1.356\text{ mA}$
   সংগ্রাহক প্রবাহ, $I_C = 1.25\text{ mA}$

   আমরা জানি,
   $I_E = I_B + I_C$
   বা, পিঠ প্রবাহ, $I_B = I_E - I_C = 1.356\text{ mA} - 1.25\text{ mA} = 0.106\text{ mA}$

   ২নং ট্রানজিস্টরের প্রবাহ বিবর্ধন গুণক,
   $\beta_2 = \frac{I_C}{I_B} = \frac{1.25\text{ mA}}{0.106\text{ mA}} \approx 11.79$

   গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, $\beta_1 > \beta_2$ (অর্থাৎ $24 > 11.79$)।
   ১নং ট্রানজিস্টরের প্রবাহ বিবর্ধন গুণাঙ্কের মান ২নং ট্রানজিস্টর অপেক্ষা বেশি হওয়ায় বিবর্ধক হিসেবে ১নং ট্রানজিস্টরটি বেশি উপযোগী।