এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “একটি অ্যামিটারকে কোনো তড়িৎ বর্তনীর রোধের সঙ্গে সমান্তরালভাবে এবং একটি ভোল্টমিটারকে শ্রেণিতে রাখা হল। এর ফল কী হবে?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “একটি অ্যামিটারকে কোনো তড়িৎ বর্তনীর রোধের সঙ্গে সমান্তরালভাবে এবং একটি ভোল্টমিটারকে শ্রেণিতে রাখা হল। এর ফল কী হবে?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের ষষ্ঠ অধ্যায় “চলতড়িৎ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়।
একটি অ্যামিটারকে কোনো তড়িৎ বর্তনীর রোধের সঙ্গে সমান্তরালভাবে এবং একটি ভোল্টমিটারকে শ্রেণিতে রাখা হল। এর ফল কী হবে?
ভোল্টমিটারের রোধ খুব বেশি। তাই এটিকে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করলে বর্তনীতে মূল প্রবাহমাত্রা অত্যন্ত কমে যাবে। আবার, অ্যামিটারের রোধ অত্যন্ত কম হওয়ায় এটিকে তড়িৎবর্তনীর রোধের সমান্তরালে যোগ করলে এটি কার্যত একটি সান্টের কাজ করবে, অর্থাৎ বর্তনীর তড়িৎপ্রবাহের প্রায় সবটাই এর মধ্যে দিয়ে চলে যাবে এবং রোধটির মধ্য দিয়ে প্রায় কোনো প্রবাহই যাবে না। তাই এক্ষেত্রে বর্তনীতে ভোল্টমিটার ও অ্যামিটার ব্যবহারের মূল উদ্দেশ্যই বিফল হবে, কারণ বর্তনীতে ভোল্টমিটার ও অ্যামিটার ব্যবহারের মূল উদ্দেশ্য হল যথাক্রমে বর্তনীর রোধের প্রান্তীয় বিভবপ্রভেদ ও তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎপ্রবাহমাত্রা অপরিবর্তিত রেখে তাদের পরিমাপ করা।
কিন্তু ভুল সংযোগের জন্য রোধ ও অ্যামিটারের সমান্তরাল সমবায়ের তুল্যরোধ, অ্যামিটারের রোধের চেয়ে কমে যাবে। আবার এই তুল্যরোধ ভোল্টমিটারের রোধের চেয়ে অনেক কম ও এর সঙ্গে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত। ফলে এই অবস্থায় সমগ্র বর্তনীর তুল্যরোধ প্রায় ভোল্টমিটারের রোধের সমান হয়ে যাবে। ফলে, ভোল্টমিটার থেকে যে পাঠ পাওয়া যাবে তা হল তড়িৎ-উৎসের বিভবপ্রভেদের প্রায় সমান। আবার অ্যামিটারের থেকে যে পাঠ পাওয়া যাবে তা হল ভোল্টমিটারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎপ্রবাহমাত্রার প্রায় সমান।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
অ্যামিটারকে সমান্তরালে সংযুক্ত করলে কেন এটি সমস্যার সৃষ্টি করে?
অ্যামিটারের অভ্যন্তরীণ রোধ (resistance) অত্যন্ত কম হয়, প্রায় শূন্যের কাছাকাছি। যখন এটিকে কোনো রোধের সাথে সমান্তরালে সংযুক্ত করা হয়, তখন এটি একটি সান্ট (Shunt) এর মতো কাজ করে। এর অর্থ হলো, তড়িৎপ্রবাহ সহজ পথ বেছে নেওয়ার জন্য রোধের বদলে অত্যন্ত কম রোধের অ্যামিটারের মধ্য দিয়ে প্রায় সমস্ত প্রবাহই প্রবাহিত হবে। এর ফলে রোধটির মধ্য দিয়ে প্রকৃত প্রবাহমাত্রা পরিমাপ করা সম্ভব হয় না।
ভোল্টমিটারকে শ্রেণী সমবায়ে সংযুক্ত করলে কী হয়?
ভোল্টমিটারের রোধ অত্যন্ত বেশি হয়। যখন এটিকে বর্তনীর সাথে শ্রেণী সমবায়ে সংযুক্ত করা হয়, তখন এটি বর্তনীর মোট রোধ অনেক বাড়িয়ে দেয় (প্রায় ভোল্টমিটারের রোধের সমান)। ওহমের সূত্র অনুসারে (I = V/R), ভোল্টেজ উৎসের বিভব অপরিবর্তিত থাকলে মোট তড়িৎপ্রবাহ অত্যন্ত কমে যায়। এর ফলে বর্তনীতে স্বাভাবিক প্রবাহ ব্যাহত হয় এবং রোধটির মধ্য দিয়ে প্রকৃত প্রবাহ প্রায় শূন্যের কাছাকাছি হয়ে যায়।
ভোল্টমিটার ও অ্যামিটার থেকে কী পাঠ পাওয়া যাবে এবং সেটি কেন ভুল হবে?
1. ভোল্টমিটারের পাঠ – এটি প্রায় তড়িৎ-উৎসের পুরো বিভব পার্থক্যের (full voltage of the source) সমান দেখাবে। কারণ, মোট রোধ প্রায় ভোল্টমিটারের রোধের সমান, তাই উৎসের ভোল্টেজের প্রায় সবটাই ভোল্টমিটারের দুই প্রান্তে পড়ে।
2. অ্যামিটারের পাঠ – এটি প্রায় ভোল্টমিটারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত অতি সামান্য প্রবাহের সমান দেখাবে। কারণ, মোট প্রবাহ ভোল্টমিটার এবং রোধ + অ্যামিটারের সমান্তরাল সমবায়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।
অ্যামিটার এবং ভোল্টমিটার সঠিকভাবে কীভাবে সংযোগ করতে হয়?
একটি অ্যামিটারকে শ্রেণী সমবায়ে সংযুক্ত করতে হয় যাতে বর্তনীর মোট তড়িৎপ্রবাহ এটি দিয়ে প্রবাহিত হয়। একটি ভোল্টমিটারকে সমান্তরাল সমবায়ে সংযুক্ত করতে হয় যাতে যার দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য পরিমাপ করা হবে, তার সাথেই এটি সমান্তরালে সংযুক্ত থাকে।
ভোল্টমিটারকে শ্রেণীতে সংযুক্ত করলে কী সমস্যা হয়?
ভোল্টমিটারের রোধ অত্যন্ত বেশি হয়। একে শ্রেণী সমবায়ে সংযুক্ত করলে এটি বর্তনীতে একটি খুব বড় রোধ হিসেবে কাজ করে, যার ফলে বর্তনীর মোট রোধ অনেক বেশি বেড়ে যায় এবং ওহমের সূত্র অনুযায়ী (I = V/R) বর্তনীর তড়িৎপ্রবাহ অত্যন্ত কমে যায়। এর ফলে পরিমাপটি অর্থহীন হয়ে পড়ে।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “একটি অ্যামিটারকে কোনো তড়িৎ বর্তনীর রোধের সঙ্গে সমান্তরালভাবে এবং একটি ভোল্টমিটারকে শ্রেণিতে রাখা হল। এর ফল কী হবে?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “একটি অ্যামিটারকে কোনো তড়িৎ বর্তনীর রোধের সঙ্গে সমান্তরালভাবে এবং একটি ভোল্টমিটারকে শ্রেণিতে রাখা হল। এর ফল কী হবে?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের ষষ্ঠ অধ্যায় “চলতড়িৎ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন