offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১১

তিনটি রোধ সমান্তরালে: তুল্যরোধ কত?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

একটি ৬ V ব্যাটারির সাথে ২ Ω, ৩ Ω ও ৬ Ω রোধের তিনটি রোধক সমান্তরালে যুক্ত করা হলো। তিনটির তুল্যরোধ কত, আর ব্যাটারি থেকে মোট কত তড়িৎ প্রবাহ যাবে?

R₁ = ২ Ω, R₂ = ৩ Ω আর R₃ = ৬ Ω হলে তুল্যরোধ কত হবে?

  1. ১১ Ω: রোধ যোগ করলে মোট রোধ বাড়ে, তাই তিনটির যোগফল
  2. প্রায় ৩.৭ Ω: তিনটি রোধের গড়
  3. ১ Ω: সমান্তরালে তুল্যরোধ সবচেয়ে ছোট রোধটির চেয়েও কম
  4. ২ Ω: তুল্যরোধ সবচেয়ে ছোট রোধটির সমান

যা বদলাতে পারবে

  • ১ম রোধ (R₁): ১ থেকে ২০ Ω
  • ২য় রোধ (R₂): ১ থেকে ২০ Ω
  • ৩য় রোধ (R₃): ১ থেকে ২০ Ω
  • ব্যাটারির বিভব পার্থক্য (V): ৩ থেকে ২৪ V

যা মেপে দেখাবে

  • তুল্যরোধ (Rₚ) (Ω)
  • মোট প্রবাহ (I) (A)
  • R₁-এর প্রবাহ (I₁) (A)
  • R₂-এর প্রবাহ (I₂) (A)
  • R₃-এর প্রবাহ (I₃) (A)

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • তিনটি রোধ ২ Ω, ৩ Ω ও ৬ Ω করে চালাও। তুল্যরোধ কি সবচেয়ে ছোট রোধটির (২ Ω) চেয়ে বেশি, না কম?

নিজে করে দেখো

  1. তিনটি রোধ বদলে তুল্যরোধ ঠিক ২ Ω করো।
    ইঙ্গিত

    তিনটি সমান রোধ R হলে তুল্যরোধ R/৩ হয়।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

সমান্তরাল সমবায়ে তুল্যরোধের বিপরীত রাশি প্রতিটি রোধের বিপরীত রাশির যোগফলের সমান

1Rp=1R1+1R2+1R3\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}

সমান্তরাল সমবায়ে প্রতিটি রোধের দুই প্রান্তে একই বিভব পার্থক্য V থাকে, তাই প্রতিটির প্রবাহ I₁ = V/R₁, I₂ = V/R₂, I₃ = V/R₃। ব্যাটারি থেকে মোট প্রবাহ এই তিনটির যোগফল: I = I₁ + I₂ + I₃। তাই V/Rₚ = V/R₁ + V/R₂ + V/R₃, অর্থাৎ ১/Rₚ = ১/R₁ + ১/R₂ + ১/R₃। ২ Ω, ৩ Ω ও ৬ Ω-এর জন্য ১/Rₚ = ১/২ + ১/৩ + ১/৬ = ১, তাই Rₚ = ১ Ω, আর ৬ V ব্যাটারি থেকে মোট প্রবাহ ৬ A। প্রতিটি নতুন রোধ প্রবাহের জন্য একটি নতুন পথ খুলে দেয়, তাই সমান্তরালে তুল্যরোধ সবসময় সবচেয়ে ছোট রোধটির চেয়েও কম হয়।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

রোধ যোগ করলে মোট রোধ বাড়ে, এটি শুধু শ্রেণি সমবায়ে সত্য, যেখানে প্রবাহের একটাই পথ। সমান্তরালে প্রতিটি রোধ একটি আলাদা পথ, তাই রোধ যোগ করলে পথ বাড়ে আর তুল্যরোধ কমে। গড় বা সবচেয়ে ছোট রোধও উত্তর নয়: ছোট রোধটির পাশাপাশি অন্য পথেও প্রবাহ যায়, তাই তুল্যরোধ তার চেয়েও কম।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • সমান্তরালেও রোধগুলো যোগ করে তুল্যরোধ পাওয়া যায়
  • সমান্তরাল সমবায়ের তুল্যরোধ রোধগুলোর গড়
  • সমান্তরালে তুল্যরোধ সবচেয়ে ছোট রোধটির সমান হয়

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • বাসাবাড়ির ফ্যান, বাতি আর টিভি সমান্তরালে যুক্ত থাকে: প্রতিটি পুরো ২২০ V পায়, আর একটি বন্ধ করলেও অন্যগুলো চলতে থাকে
  • একটি সকেটে একসাথে অনেক যন্ত্র চালালে তুল্যরোধ কমে মোট প্রবাহ বাড়ে, তাই তার গরম হয় আর ফিউজ কেটে যেতে পারে

পাঠ্যবইয়ের টপিক