এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “সমান দৈর্ঘ্যের একটি মোটা ও একটি সরু তামার তারের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহমাত্রা একই সময় ধরে পাঠালে কোন্ তারটি বেশি গরম হবে? ব্যাখ্যা করো।” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “সমান দৈর্ঘ্যের একটি মোটা ও একটি সরু তামার তারের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহমাত্রা একই সময় ধরে পাঠালে কোন্ তারটি বেশি গরম হবে? ব্যাখ্যা করো।” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের ষষ্ঠ অধ্যায় “চলতড়িৎ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়।
সমান দৈর্ঘ্যের একটি মোটা ও একটি সরু তামার তারের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহমাত্রা একই সময় ধরে পাঠালে কোন্ তারটি বেশি গরম হবে? ব্যাখ্যা করো।
সমান দৈর্ঘ্যের একটি মোটা ও একটি সরু তামার তারের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহমাত্রা একই সময় ধরে পাঠালে সরু তারটি বেশি উত্তপ্ত হবে।
কারণ আমরা জানি, \(R=\rho\frac1A\), অর্থাৎ একই উপাদান ও সমান দৈর্ঘ্যের তারের রোধ প্রস্থচ্ছেদের ব্যস্তানুপাতিক। সুতরাং, সরু তারটির প্রস্থচ্ছেদ কম হওয়ায় রোধ বেশি হবে। আবার জুলের সূত্রানুযায়ী, পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহমাত্রা ও তড়িৎপ্রবাহের সময় স্থির রাখলে, পরিবাহীতে উৎপন্ন তাপ রোধের সমানুপাতিক হয় অর্থাৎ পরিবাহীর রোধ বেশি হলে ওতে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ বেশি হবে। সরু তারটির রোধ বেশি হওয়ায়, সরু তারটি বেশি উত্তপ্ত হবে।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
একই উপাদান ও সমান দৈর্ঘ্যের দুটি তারের মধ্যে কোনটির রোধ বেশি হবে?
যে তারটির প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল কম (অর্থাৎ যা সরু) তার রোধ বেশি হবে। রোধ (R) প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল (A) এর ব্যস্তানুপাতিক \(\left(R\propto\frac1A\right)\)।
একই মোটাার দুইটি ভিন্ন ধাতুর তারে একই প্রবাহ পাঠালে কোনটি বেশি গরম হবে?
যে ধাতুর রোধীয়তা (Resistivity – ρ) বেশি, সেই ধাতুর তারটি বেশি গরম হবে। কারণ রোধ \(R=\rho\frac LA\) সূত্র অনুযায়ী, রোধীয়তা বেশি হলে রোধও বেশি হয়। আর রোধ বেশি হলে জুলের সূত্রানুযায়ী (H = I²Rt) তাপও বেশি উৎপন্ন হবে।
যদি একই তারে ভোল্টেজ বাড়িয়ে দেওয়া হয়, তাহলে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ কীভাবে পরিবর্তিত হবে?
ভোল্টেজ বাড়ালে ওহমের সূত্র (V = IR) অনুসারে তারটির মধ্য দিয়ে প্রবাহমাত্রা (I) বাড়বে। জুলের তাপ সূত্র H = I2Rt অনুযায়ী, উৎপন্ন তাপ প্রবাহমাত্রার বর্গের সমানুপাতিক। তাই প্রবাহমাত্রা অল্প বাড়লেও তাপের পরিমাণ অনেক বেশি বেড়ে যাবে।
জুলের তাপ সূত্রে সময় (t)-এর ভূমিকা কী?
জুলের সূত্র H = I2Rt অনুযায়ী, উৎপন্ন তাপের পরিমাণ সময়ের সমানুপাতিক। অর্থাৎ, যত বেশি সময় ধরে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হবে, তত বেশি তাপ উৎপন্ন হবে।
বিদ্যুৎ পরিবাহীর রোধ কী কী উপাদানের ওপর নির্ভর করে?
তিনটি মূল বিষয়ের ওপর নির্ভর করে –
1. উপাদানের রোধীয়তা (ρ) – উপাদানভেদে রোধীয়তা ভিন্ন হয়।
2. তারটির দৈর্ঘ্য (L) – রোধ দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক (R ∝ L)।
3. প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল (A) – রোধ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক \(\left(R\propto\frac1A\right)\)।
বিদ্যুৎ বর্তনীতে ফিউজ কেন ব্যবহার করা হয়?
ফিউজ একটি নিরাপত্তা যন্ত্র। এটি একটি কম গলনাঙ্ক ও তুলনামূলকভাবে উচ্চ রোধযুক্ত পাতলা তার দিয়ে তৈরি। বর্তনীতে কোনো কারণে অতিরিক্ত প্রবাহ (Overcurrent) প্রবাহিত হলে, ফিউজ তারটি জুলের তাপ সূত্র অনুযায়ী দ্রুত গরম হয়ে গলে যায় এবং বর্তনীটি খুলে দেয়। এর ফলে মূল যন্ত্রপাতি অতিরিক্ত প্রবাহ ও তাপ থেকে নিরাপদ থাকে।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “সমান দৈর্ঘ্যের একটি মোটা ও একটি সরু তামার তারের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহমাত্রা একই সময় ধরে পাঠালে কোন্ তারটি বেশি গরম হবে? ব্যাখ্যা করো।” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “সমান দৈর্ঘ্যের একটি মোটা ও একটি সরু তামার তারের মধ্য দিয়ে একই প্রবাহমাত্রা একই সময় ধরে পাঠালে কোন্ তারটি বেশি গরম হবে? ব্যাখ্যা করো।” 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