পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তড়িৎ বর্তনীতে প্রয়োজনীয় বিদ্যুৎ প্রবাহ বা তড়িচ্চালক শক্তি পাওয়ার জন্য একাধিক তড়িৎ কোষকে একত্রে যুক্ত করার পদ্ধতিকে কোষের সমবায় বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আমরা জানি, কোনো কোষের তড়িচ্চালক শক্তি $E$, বহির্বর্তনীর বিভব পার্থক্য $V$, বর্তনীর প্রবাহ $I$ এবং কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ $r$ হলে তাদের মধ্যে সম্পর্ক হলো:
   $E = V + Ir$
   বা, $V = E - Ir$

   বর্তনী যখন খোলা থাকে, তখন বর্তনী দিয়ে কোনো তড়িৎ প্রবাহিত হয় না, অর্থাৎ $I = 0$।
   ফলে,
   $V = E - 0 \times r = E$

   সুতরাং, খোলা বর্তনীতে কোষের অভ্যন্তরীণ রোধে কোনো বিভব পতন ঘটে না, ফলে কোষের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য এর তড়িচ্চালক শক্তির সমান হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক হতে পাই,
   গ্যালভানোমিটারের রোধ, $G = 100\ \Omega$
   শান্টের রোধ, $S = 5\ \Omega$
   গ্যালভানোমিটারের প্রবাহ, $I_g = 0.46\text{ A}$
   শান্টের প্রবাহ, $I_s = ?$

   যেহেতু গ্যালভানোমিটার ও শান্ট সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত, তাই এদের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য সমান হবে।
   অতএব,
   $V = I_g \times G = I_s \times S$
   $\Rightarrow I_s = \frac{I_g \times G}{S}$
   $\Rightarrow I_s = \frac{0.46\text{ A} \times 100\ \Omega}{5\ \Omega}$
   $\Rightarrow I_s = 9.2\text{ A}$

   সুতরাং, শান্টের প্রবাহ $9.2\text{ A}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী,
   গ্যালভানোমিটারের রোধ, $G = 100\ \Omega$
   শান্টের প্রাথমিক রোধ, $S = 5\ \Omega$

   শান্টের সাথে $5\ \Omega$ মানের আরও একটি রোধ শ্রেণিতে যুক্ত করলে শান্টের নতুন কার্যকরী রোধ,
   $S' = 5\ \Omega + 5\ \Omega = 10\ \Omega$

   ধরি, বর্তনীর পরিবর্তিত মোট মূল প্রবাহ $I'$ এবং গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে প্রবাহ $I'_g$।

   শান্টের নীতি অনুযায়ী,
   $I'_g = \frac{S'}{G + S'} \times I'$
   $\Rightarrow \frac{I'_g}{I'} = \frac{10}{100 + 10} = \frac{10}{110} = \frac{1}{11}$

   শতকরা হিসেবে গ্যালভানোমিটার দিয়ে প্রবাহিত অংশের পরিমাণ:
   $\frac{I'_g}{I'} \times 100\% = \frac{1}{11} \times 100\% \approx 9.09\%$

   যেহেতু গ্যালভানোমিটার দিয়ে মূল প্রবাহের প্রায় $9.09\%$ প্রবাহিত হবে, যা $20\%$-এর সমান নয়, তাই "বর্তনীর শান্টের সাথে $5\ \Omega$ মানের আরও একটি রোধ শ্রেণিতে যুক্ত করলে মূল প্রবাহের $20\%$ গ্যালভানোমিটার দিয়ে প্রবাহিত হবে"—উক্তিটি সত্য নয়।