রেগুলেটরের রোধ দ্বিগুণ করলে প্রবাহ কি অর্ধেক হয়?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

বাসাবাড়ির পুরোনো ফ্যানের রেগুলেটরে ভেতরে লম্বা রোধের তার প্যাঁচানো থাকে। নব ঘোরালে বর্তনীতে তারের কার্যকর দৈর্ঘ্য পরিবর্তিত হয়। নিচের বোর্ডে ১২ V ব্যাটারির সাথে একটি রেগুলেটর (রিওস্ট্যাট), একটি ১২ V ৩৬ W এর বাতি ও একটি অ্যামিটার শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত আছে। বাতির দুই প্রান্তে একটি ভোল্টমিটার লাগানো রয়েছে। রেগুলেটরের রোধ ২ Ω রাখা অবস্থায় অ্যামিটারে ২ A তড়িৎ প্রবাহ দেখাচ্ছে। এখন নব ঘুরিয়ে রেগুলেটরে তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করে রোধ ৪ Ω করা হলে, অ্যামিটারে কত প্রবাহ দেখাবে?

রেগুলেটরে তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করে রোধ ৪ Ω করা হলে অ্যামিটারের তড়িৎ প্রবাহ কত হবে?

কমে ঠিক অর্ধেক (১ A) হবে: রেগুলেটরের রোধ দ্বিগুণ হলে প্রবাহ অর্ধেক হয়ে যায়
অপরিবর্তিত থাকবে (২ A): ব্যাটারির ভোল্টেজ ১২ V একই আছে
কমবে, তবে অর্ধেক হবে না (১.৫ A): বাতির নিজস্ব রোধও মোট রোধে যোগ হয়

যা বদলাতে পারবে

রেগুলেটরের রোধ (r): ০ থেকে ২০ Ω

যা মেপে দেখাবে

তড়িৎ প্রবাহ (I) (A)
বাতির বিভব পার্থক্য (V) (V)
বাতির ক্ষমতা (P) (W)

চালানোর সময় খেয়াল করো

রেগুলেটরের স্লাইডার টেনে রোধ r = ৪ Ω করো। অ্যামিটারের প্রবাহ ও বাতির উজ্জ্বলতা লক্ষ করো।
বর্তনীর মোট রোধ কত? বাতির রোধ ৪ Ω এবং রেগুলেটরের রোধ r যোগ হয়ে মোট রোধ R = ৪ + r হয়। ওহমের সূত্র I = V / R প্রয়োগ করে দেখো।

নিজে করে দেখো

রেগুলেটর সমন্বয় করে বর্তনীতে ঠিক ০.৫ A তড়িৎ প্রবাহ তৈরি করো।
ইঙ্গিত
I = V / R = ০.৫ A হতে হলে মোট রোধ হতে হবে ২৪ Ω। বাতির রোধ ৪ Ω হলে রেগুলেটরের রোধ কত লাগবে?
রেগুলেটর সামঞ্জস্য করো যেন বাতিটি ব্যাটারির ঠিক অর্ধেক ভোল্টেজ (৬ V) পায়।
ইঙ্গিত
শ্রেণি সংযোগে দুটি রোধ সমান হলে ভোল্টেজ সমান দুই ভাগে ভাগ হয়। বাতির রোধ ৪ Ω হলে রেগুলেটরের রোধ কত হতে হবে?

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

পরিবাহী তারের দৈর্ঘ্য বাড়লে রোধ বাড়ে

R = \rho \frac{L}{A}, \qquad I = \frac{V}{R_{\text{lamp}} + r}

নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও উপাদানের তারের রোধ তার দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক (R ∝ L)। পুরোনো ফ্যানের রেগুলেটর হলো একটি পরিবর্তনশীল রোধ বা রিওস্ট্যাট। নব ঘোরালে বর্তনীতে তারের কার্যকর দৈর্ঘ্য বাড়ে বা কমে, ফলে রোধ পরিবর্তিত হয়। তবে বর্তনীর মোট রোধ শুধু রেগুলেটরের রোধ নয়, বাতির নিজস্ব রোধও (৪ Ω) এর সাথে শ্রেণিতে যোগ হয়। রেগুলেটরের রোধ ২ Ω থেকে দ্বিগুণ করে ৪ Ω করলে মোট রোধ ৬ Ω থেকে বেড়ে ৮ Ω হয়, দ্বিগুণ (১২ Ω) হয় না। তাই প্রবাহ ২ A থেকে কমে ১.৫ A হয়, অর্ধেক (১ A) হয় না। রোধ বাড়লে প্রবাহ কমে বলে বাতি নিষ্প্রভ হয় অথবা ফ্যানের গতি কমে।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

ব্যাটারির ভোল্টেজ স্থির থাকলেও বর্তনীর প্রবাহ মোট রোধের ওপর নির্ভর করে। আবার রেগুলেটরের রোধ দ্বিগুণ হলেও বাতির ৪ Ω রোধ অপরিবর্তিত থাকে, ফলে মোট রোধ দ্বিগুণ হয় না। তাই প্রবাহ অর্ধেক (১ A) হয় না, কমে ১.৫ A হয়।

যেসব ভুল ধারণা হয়

বর্তনীতে একটি অংশের রোধ দ্বিগুণ করলেই মোট তড়িৎ প্রবাহ অর্ধেক হয়ে যায়
ব্যাটারির ভোল্টেজ নির্দিষ্ট থাকলে বর্তনীর তড়িৎ প্রবাহ পরিবর্তন হয় না

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

বাসাবাড়ির ফ্যানের রেগুলেটর: ভেতরে বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের তার যুক্ত করে রোধ বাড়িয়ে ফ্যানের গতি কমানো হয়
সাউন্ড সিস্টেমের ভলিউম নব: পরিবর্তনশীল রোধ (পটেনশিওমিটার) ঘুরিয়ে স্পিকারের শব্দের তীব্রতা নিয়ন্ত্রণ করা হয়