শ্রেণিবর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ কি কমে যায়?
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
একটি ১২ V ব্যাটারির সাথে ৩ Ω ও ৩ Ω রোধের দুটি বাল্ব শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করা হলো। বর্তনীতে মোট ২ A তড়িৎ প্রবাহিত হচ্ছে এবং ১ম বাল্বের মধ্য দিয়ে ২ A প্রবাহ যাচ্ছে। এখন ১ম বাল্বটি বদলে ৯ Ω রোধের একটি বাল্ব লাগানো হলে, ২য় বাল্বটির (৩ Ω) মধ্য দিয়ে কত অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ প্রবাহিত হবে?
১ম বাল্বের রোধ বাড়িয়ে ৯ Ω করা হলে ২য় বাল্বটিতে (৩ Ω) কত প্রবাহ যাবে?
- ১ A — শ্রেণিবর্তনীর সব অংশে প্রবাহ একই থাকে, তাই দুটি বাল্বেই ১ A যাবে
- ০.৫ A — ১ম বাল্বের রোধ বেশি হওয়ায় এটি সিংহভাগ তড়িৎ খরচ করে ফেলবে
- ২ A — ২য় বাল্বের রোধ যেহেতু অপরিবর্তিত (৩ Ω), তাই এর প্রবাহ আগের মতোই থাকবে
যা বদলাতে পারবে
- ১ম বাল্বের রোধ (R₁): ১ থেকে ১৫ Ω
যা মেপে দেখাবে
- মোট তড়িৎ প্রবাহ (I) (A)
- ১ম বাল্বের প্রবাহ (I₁) (A)
- ২য় বাল্বের প্রবাহ (I₂) (A)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- ১ম বাল্বের রোধের স্লাইডারটি বিভিন্ন মানে (যেমন ৯ Ω) নিয়ে দেখো। ১ম বাল্ব ও ২য় বাল্বের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের মান দুটি কি সর্বদা একে অপরের সমান থাকছে?
নিজে করে দেখো
- দ্বিতীয় বাল্বের মধ্য দিয়ে ঠিক ১.৫ A প্রবাহ পাঠাতে প্রথম বাল্বের রোধ কত হবে?
ইঙ্গিত
শ্রেণি বর্তনীতে I = V ÷ (R₁ + R₂), আর এই প্রবাহই দুই বাল্বে একই।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
শ্রেণি সংযোগে তড়িৎ প্রবাহ সর্বদা অপরিবর্তিত থাকে
তড়িৎ প্রবাহ হলো প্রতি সেকেন্ডে পরিবাহীর কোনো প্রস্থচ্ছেদের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত মোট আধান (I = Q/t)। আধানের কোনো সৃষ্টি বা ধ্বংস নেই এবং বর্তনীর কোনো অংশে আধান জমাও হতে পারে না (আধান সংরক্ষণশীলতা নীতি)। শ্রেণি বর্তনীতে আধান প্রবাহের একটাই অবিচ্ছিন্ন পথ থাকে। তাই ব্যাটারি থেকে যে পরিমাণ আধান বের হয়, ঠিক সমপরিমাণ আধান ১ম বাল্ব ও ২য় বাল্ব অতিক্রম করে পুনরায় ব্যাটারিতে ফিরে আসে। বাল্বগুলো কারেন্ট বা আধান খরচ করে না; তারা কেবল তড়িৎ বিভব শক্তিকে আলো ও তাপ শক্তিতে রূপান্তর করে। ফলে শ্রেণিবর্তনীর প্রতিটি উপাদানের মধ্য দিয়ে সর্বদা একই প্রবাহ (I) বজায় থাকে।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
অনেকের সাধারণ ভুল ধারণা হলো, বাল্ব জ্বালানোর সময় বিদ্যুৎ বা কারেন্ট খরচ হয়ে যায়, ফলে ১ম বাল্ব পার হয়ে ২য় বাল্বে কম প্রবাহ পৌঁছাবে। প্রকৃতপক্ষে খরচ হয় 'শক্তি' বা বিভব পার্থক্য (V = IR), কারেন্ট নয়। আবার ১ম বাল্বের রোধ বাড়ালে বর্তনীর তুল্যরোধ বেড়ে ১২ Ω হয়, ফলে পুরো একক পথের সর্বত্র তড়িৎ প্রবাহ একযোগে কমে ১ A হয়ে যায়।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- তড়িৎ বর্তনীর উপাদানে খরচ হয়ে যায় এবং পরবর্তী উপাদানে প্রবাহ কমে যায়
- শ্রেণিবর্তনীতে একটি রোধের মান পরিবর্তন করলে অন্য রোধের তড়িৎ প্রবাহ প্রভাবিত হয় না
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- উৎসব বা বিয়ের অনুষ্ঠানে ব্যবহৃত টুনি লাইটের (সিরিজ লাইট) লড়ি — যেখানে সবগুলো বাল্ব শ্রেণিতে যুক্ত থাকে এবং প্রতিটির মধ্য দিয়ে সমান তড়িৎ প্রবাহিত হয়
- বাসাবাড়ির মেইন সুইচে বা বিতরণ বোর্ডে ফিউজের সংযোগ — ফিউজকে সর্বদা মূল লাইনের সাথে শ্রেণিতে রাখা হয় যাতে অতিরিক্ত প্রবাহ হলে ফিউজ গলে গিয়ে পুরো বর্তনীর প্রবাহ বন্ধ করে দেয়