Facebook Pixel

হিরো 1 ফ্যারাড ধারকত্বের একটি ক্যাপাসিটারকে 220 V বিভব পার্থক্যে চার্জিত করলো। অতঃপর সে ক্যাপাসিটারটাকে 100 Omega রোধের দুপ্রান্তে তার দ্বারা সংযুক্ত করে ডিসচার্জ করা শুরু করলো। এতে প্রতি মুহুর্তে ব্যয়িত তড়িৎশক্তির 40 % তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে ঐ তারের উষ্ণতা বৃদ্ধি পেলো। তারের উপাদানের আপেক্ষিক তাপ 2900 Jkg^-1K^-1 এবং এর ভর 100 gm ঘ. তারে উদ্ভূত তাপশক্তির কোনো অংশ পরিপার্শ্বে ক্ষরিত না হলে এর তাপমাত্রা কত বৃদ্ধি পাবে? সময়ের সাথে তাপমাত্রা কত বৃদ্ধি পাবে? সময়ের সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধির লেখ দেখতে কেমন হবে? এর সপক্ষে মতামত বিশ্লেষণ কর।

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

উৎস: অনুশীলনীর প্রশ্ন প্রামাণিক স্যার

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: উদ্দীপক অনুসারে, ক্যাপাসিটরের ধারকত্ব, C = 1F বিভব পার্থক্য, V = 220V তারের উপাদানের আপেক্ষিক তাপ, s = 2900text J kg^-1K^-1 তারের ভর, m = 100g = 0.1kg তারের রোধ, R = 100 Omega **১. তাপমাত্রা বৃদ্ধি (Delta theta):** ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত মোট শক্তি: E = 1/2 C V^2 = 1/2 × 1 × (220)^2 = 24200J ব্যয়িত তড়িৎশক্তির 40% তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হয়। সুতরাং, উদ্ভূত তাপশক্তি (H): H = 40% of E = 0.40 × 24200 = 9680J ধরি, তারের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় Delta theta। beginaligned H &= m s Delta theta =>quad Delta theta &= H/m s =>quad Delta theta &= 9680/0.1 × 2900 =>quad Delta theta &= 9680/290 ≈ 33.38K endaligned **২. সময়ের সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সম্পর্ক:** ধারকটি যখন রোধের মধ্য দিয়ে ডিসচার্জ হয়, তখন যেকোনো সময় t-তে ধারকের আধানের সমীকরণ: q(t) = Q_0 e^-t/RC যেকোনো সময় t-তে ধারকে অবশিষ্ট শক্তি: U(t) = q(t)^2/2C = Q_0^2/2C e^-2t/RC = U_0 e^-2t/RC যেখানে U_0 = 24200J। সুতরাং, t সময় পর্যন্ত ব্যয়িত শক্তি: E_diss(t) = U_0 - U(t) = U_0 (1 - e^-2t/RC) এই ব্যয়িত শক্তির 40% তাপে রূপান্তরিত হওয়ায় t সময়ে তাপমাত্রা বৃদ্ধি Delta theta(t): Delta theta(t) = 0.40 U_0/m s (1 - e^-2t/RC) = 33.38 (1 - e^-t/50) (যেহেতু শক্তি ক্ষয়ের সময় ধ্রুবক tau' = RC/2 = 100 × 1/2 = 50s) **৩. সময়ের সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধির লেখচিত্রের প্রকৃতি:** উপরোক্ত সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে, সময়ের সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধির লেখচিত্রটি একটি সূচকীয় (exponential) বক্ররেখা হবে যা সময়ের সাথে বৃদ্ধি পেয়ে সর্বোচ্চ মান 33.38K-এর দিকে ধাবিত হবে। শুরুতে (t=0 সময়ে) তড়িৎ প্রবাহ সর্বোচ্চ হওয়ায় তাপমাত্রা বৃদ্ধির হার সবচেয়ে বেশি থাকে। সময় অতিবাহিত হওয়ার সাথে সাথে প্রবাহ হ্রাস পায়, ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির হারও কমতে থাকে এবং একসময় স্থির হয়ে যায়।

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

Writtenঅনুশীলনীর প্রশ্ন - প্রামাণিক স্যার

হিরো 1 ফ্যারাড ধারকত্বের একটি ক্যাপাসিটারকে $220 \ V$ বিভব পার্থক্যে চার্জিত করলো। অতঃপর সে ক্যাপাসিটারটাকে $100 \ \Omega$ রোধের দুপ্রান্তে তার দ্বারা সংযুক্ত করে ডিসচার্জ করা শুরু করলো। এতে প্রতি মুহুর্তে ব্যয়িত তড়িৎশক্তির $40 \%$ তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে ঐ তারের উষ্ণতা বৃদ্ধি পেলো। তারের উপাদানের আপেক্ষিক তাপ $2900 \ Jkg^{-1}K^{-1}$ এবং এর ভর $100 \ gm$

ঘ. তারে উদ্ভূত তাপশক্তির কোনো অংশ পরিপার্শ্বে ক্ষরিত না হলে এর তাপমাত্রা কত বৃদ্ধি পাবে? সময়ের সাথে তাপমাত্রা কত বৃদ্ধি পাবে? সময়ের সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধির লেখ দেখতে কেমন হবে? এর সপক্ষে মতামত বিশ্লেষণ কর।

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

0.05mm পুরু-কাগজকে পরাবিদ্যুৎ (dielectric) হিসাবে ব্যবহার করে 1mu F ধাবকত্বের একটি সমান্তরাল পাত ধাতক তৈরি করা হল। এ জন্...

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

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

1 farad ধারকত্ব বিশিষ্ট ধারকে 4 volts e.m.f প্রয়োগ করলে ধারকে সঞ্চিত শক্তি হবে—

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...

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...

100 pF ধারকত্বের একটি ধারককে 500V বিভবে আত্তি করে প্লেট দুটির মধ্যে ব্যবধান অর্ধেক করে প্লেট দুটির মধ্যে ব্যবধান অর্ধেক...

10F ও 50V এ চার্জগ্রস্থ পরিবাহীর সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ—

1.2 mu mathrmF বিশিষ্ট একটি ইলেকট্রনিক যন্ত্রের টার্মিনালদ্বয়ের মধ্যে 2000V বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করা হলে ধারকে সঞ্চিত ...

12 mu F বিশিষ্ট তিনটি ধারক শ্রেণিতে সংযুক্ত হলে তুল্য ধারকত্ব—

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