Facebook Pixel

বর্তনীতে বায়ু মাধ্যমে ধারকগুলোর প্রতিটির পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.1 mm। তিনটি ধারককেই প্রদেয় তিনটি স্থানের মধ্যেই অবস্থান পরিবর্তন করা যায়। ক. কির্শফের ১ম সূত্রটি লিখো। খ. সমবিভব তলের সাথে তড়িৎক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণ 90° কেন? গ. C_1 ধারকের পাতের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো। ঘ. ধারক তিনটি অবস্থান কীভাবে পরিবর্তন করলে বর্তনীতে সর্বোচ্চ সঞ্চিত শক্তি পাওয়া যাবে? গাণিতিকভাবে বর্তনী চিত্র অংকনপূর্বক বিশ্লেষণ করো।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-০২ঃ স্থির তড়িৎ

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কির্শফের ১ম সূত্র বা কারেন্ট সূত্র অনুযায়ী, কোনো তড়িৎ বর্তনীর সংযোগ বিন্দুতে মিলিত প্রবাহগুলোর বীজগাণিতিক যোগফল শূন্য হয়। অর্থাৎ, sum I = 0। (খ) সমবিভব তলের যেকোনো বিন্দুতে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য লম্বভাবে ক্রিয়া করে। ধরা যাক, P ও Q সমবিভব তলের ওপর অবস্থিত দুটি নিকটবর্তী বিন্দু। একটি একক ধনাত্মক আধানকে Q থেকে P বিন্দুতে আনতে সম্পাদিত কাজ W হলে, W = E cos phi cdot PQ যেখানে E হলো তড়িৎ প্রাবল্য এবং phi হলো PQ রেখা ও তড়িৎ প্রাবল্যের মধ্যবর্তী কোণ। বিভব পার্থক্যের সংজ্ঞা অনুযায়ী, W = V_P - V_Q। যেহেতু তলটি সমবিভব, তাই V_P = V_Q, অর্থাৎ W = 0। সুতরাং, E cos phi cdot PQ = 0 যেহেতু E !=q 0 এবং PQ !=q 0, তাই cos phi = 0, অর্থাৎ phi = 90^circ। (গ) দেওয়া আছে, C_1 = 3 mu textF = 3 × 10^-6 text F d = 0.1 text mm = 10^-4 text m epsilon_0 = 8.854 × 10^-12 text C^2 textN^-1 textm^-2 আমরা জানি, সমান্তরাল পাত ধারকের ধারকত্ব C = epsilon_0 A/d। beginaligned A &= C_1 d/epsilon_0 &= 3 × 10^-6 × 10^-4/8.854 × 10^-12 &= 33.88 text m^2 endaligned (ঘ) সঞ্চিত শক্তি U = 1/2 CV^2। বিভব V ধ্রুবক হলে, U propto C। অর্থাৎ, তুল্য ধারকত্ব C_texteq সর্বোচ্চ হলে সঞ্চিত শক্তি সর্বোচ্চ হবে। চিত্র অনুযায়ী ধারক তিনটি C_1=3 mu textF, C_2=4 mu textF, C_3=2 mu textF। সর্বোচ্চ ধারকত্ব পেতে C_1 ও C_3 কে সমান্তরালে এবং তাদের সাথে C_2 কে শ্রেণিতে যুক্ত করতে হবে। সমান্তরাল অংশের তুল্য ধারকত্ব, C_p = C_1 + C_3 = 3 + 2 = 5 mu textF। শ্রেণি সমবায়ের তুল্য ধারকত্ব C_texteq হলে, beginaligned 1/C_texteq &= 1/C_p + 1/C_2 = 1/5 + 1/4 = 9/20 => C_texteq &= 20/9 mu textF ≈ 2.22 mu textF endaligned সঞ্চিত শক্তি, beginaligned U &= 1/2 C_texteq V^2 &= 1/2 × 2.22 × 10^-6 × 6^2 &= 4 × 10^-5 text J endaligned

প্ল্যাটফর্ম: প্রশ্নাবলী (https://proshnaboli.com)

Written

বর্তনীতে বায়ু মাধ্যমে ধারকগুলোর প্রতিটির পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.1 mm। তিনটি ধারককেই প্রদেয় তিনটি স্থানের মধ্যেই অবস্থান পরিবর্তন করা যায়।

ক. কির্শফের ১ম সূত্রটি লিখো।

খ. সমবিভব তলের সাথে তড়িৎক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণ 90° কেন?

গ. $\mathrm{C}_{1}$ ধারকের পাতের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।

ঘ. ধারক তিনটি অবস্থান কীভাবে পরিবর্তন করলে বর্তনীতে সর্বোচ্চ সঞ্চিত শক্তি পাওয়া যাবে? গাণিতিকভাবে বর্তনী চিত্র অংকনপূর্বক বিশ্লেষণ করো।

আনলিমিটেড প্র্যাকটিস করতে চান?

প্রশ্নাবলীতে আছে ২ লাখ+ প্রশ্ন। এইচএসসি এবং এডমিশন পরীক্ষার উত্তরসহ চ্যাপ্টারভিত্তিক প্রশ্ন ব্যাংক, অধ্যায় ও বিষয়ভিত্তিক মক টেস্ট এবং লাইভ লিডারবোর্ড।

পরীক্ষা দিতে অ্যাকাউন্ট খুলুন

সম্পর্কিত প্রশ্নসমূহ

0.03m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট 1000 টি গোলাকার ফোঁটা একত্রিত করে একটি বড় ফোঁটায় পরিণত করা হলো। প্রতিটি ফোঁটায় চার্জ 1.5 time...

0.1 m^2ক্ষেত্রফলের দুটি পাতকে পরস্পর থেকে 2 mm দূরে স্থাপন করে একটি ধারক তৈরি করা হলো (চিত্র-১)। ধারকটির ধারকত্ব বৃদ্ধি...

0.1mu F এবং 0.01 mu F ধারকত্বের দুটি ধারককে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করে সমবায়টিতে 25 V বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করা হলো। তুল...

0.25C ধনাত্মক চার্জকে অসীম দূরত্ব থেকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে আনতে যদি 20 কাজ হয়, তবে উক্ত বিন্দুর বিভব কত?

0.4 m ব্যাসসম্পন্ন একটি অত্যন্ত নমনীয় বেলুনের পৃষ্ঠে কিছু ধনাত্মক চার্জ ও অভ্যন্তরে 27^circ তাপমাত্রায় এক মোল কোনো আদর্...

1 m ও 3 m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট দুটি তামার গোলককে যথাক্রমে 2 mC ও -5 mC চার্জে চার্জিত করে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখা হলো। ...

1 m ব্যাসার্ধের একটি পরিবাহী গোলকে 7.11 nC কুলম্ব ধনাত্মক চার্জ আছে। ক. তড়িৎ প্রাবল্য কাকে বলে? খ. চার্জের আয়তনমাত্র...

1 অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট হল-

10 m ব্যাসার্ধের বৃত্তের কেন্দ্রে 10 µC তড়িতাধান অবস্থিত। একটি একক ধনাত্মক আধানকে বৃত্তের পরিধি বরাবর একবার প্রদক্ষিণ কর...

10 mu F ও 15 mu F ধারকত্বের দুটি সমান্তরাল পাত ধরকের উভয়ের প্রতিটি পাতের ক্ষেত্রফল 5 m^2 এবং পাতের মাঝে একই ডাই ইলেক...

যেকোনো প্রকার ভুলভ্রান্তি বা রিপোর্ট করার জন্য অ্যাকাউন্ট খুলে প্রশ্নের রিপোর্ট বাটনে ক্লিক করুন। আমাদের এডিশনাল টিম তা দ্রুত সংশোধন করবে।