offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১৩

ডায়োড উল্টে দিলে বাতি জ্বলবে?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

মোবাইল চার্জারের ভেতরে ছোট ছোট কালো ডায়োড থাকে। জয় একটি ব্যাটারি, একটি ডায়োড আর একটি বাতি জুড়ে দিল, বাতি জ্বলল। এবার সে ডায়োডটি উল্টো করে লাগাল। বাতির কী হবে?

ডায়োড উল্টে দিলে বাতি?

  1. নিভে যাবে: ডায়োড এক দিকেই প্রবাহ যেতে দেয়
  2. একই রকম জ্বলবে, তারের মতো যেকোনো দিকে চলে
  3. আরও উজ্জ্বল হবে
  4. ডায়োড পুড়ে শর্ট সার্কিট হবে

যা বদলাতে পারবে

  • উপাদান: p-n জাংশন ডায়োড, সিলিকনের টুকরো
  • সিলিকন: বিশুদ্ধ সিলিকন, ফসফরাস মেশানো (n-টাইপ), বোরন মেশানো (p-টাইপ)
  • ডায়োডের সংযোগ: সম্মুখী ঝোঁক, বিমুখী ঝোঁক
  • ভোল্টেজ: ০ থেকে ৫ V
  • সরবরাহ: ডিসি (ব্যাটারি), এসি (পরিবর্তী)

যা মেপে দেখাবে

  • প্রবাহ (mA)
  • বাতি
  • প্রধান আধান বাহক
  • পরিবাহিতা (বিশুদ্ধের তুলনায়)

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • এসি সরবরাহ দিয়ে দেখো, বাতি কেমন জ্বলে।
  • সিলিকনের টুকরো বেছে ফসফরাস আর বোরন মেশাও।

নিজে করে দেখো

  1. ১ V বা তার কম ভোল্টেজে বাতি জ্বালাও।
    ইঙ্গিত

    সিলিকন ডায়োড ০.৭ V এর পরে চালু হয়।

  2. এসি দিয়ে বাতিকে অর্ধেক সময় জ্বালাও (একমুখীকরণ)।
    ইঙ্গিত

    সরবরাহ বদলাও।

  3. এমন সিলিকন তৈরি করো যার প্রধান বাহক হোল।
    ইঙ্গিত

    বোরনের বাইরের স্তরে ৩টি ইলেকট্রন।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

অর্ধপরিবাহী ও সমন্বিত বর্তনী

I=V−0.7 VR (forward),I≈0 (reverse)I = \frac{V - 0.7\ \text{V}}{R}\ \text{(forward)},\qquad I \approx 0\ \text{(reverse)}

সিলিকন ও জার্মেনিয়াম অর্ধপরিবাহী: পরিবাহী ধাতুর মতো ভালোও নয়, অন্তরকের মতো খারাপও নয়। বিশুদ্ধ সিলিকনে মুক্ত আধান বাহক খুব কম। এতে সামান্য ফসফরাস মেশালে বাড়তি ইলেকট্রন আসে (n-টাইপ), বোরন মেশালে ইলেকট্রনের ফাঁকা জায়গা বা হোল আসে (p-টাইপ); একে ডোপিং বলে, এতে পরিবাহিতা হাজার গুণ বাড়ে। p ও n অংশ জুড়ে p-n জাংশন ডায়োড হয়: p প্রান্ত ধনাত্মকে দিলে (সম্মুখী ঝোঁক) প্রায় ০.৭ V এর বেশি হলে প্রবাহ চলে; উল্টো দিলে (বিমুখী ঝোঁক) প্রায় কোনো প্রবাহ চলে না। তাই এসি দিলে প্রতি চক্রের শুধু অর্ধেক পার হয়: একে একমুখীকরণ বলে, যা চার্জারে এসিকে ডিসি বানাতে কাজে লাগে। ট্রানজিস্টরও অর্ধপরিবাহী দিয়ে তৈরি; লক্ষ কোটি ট্রানজিস্টর একটি ছোট সিলিকন চিপে বসিয়ে সমন্বিত বর্তনী (IC) হয়, যা মোবাইল ও কম্পিউটারের প্রাণ।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

ডায়োড তারের মতো নয়: এটি একমুখী রাস্তা। বিমুখী ঝোঁকে জাংশনের দুই পাশের বাহক সরে গিয়ে একটি অন্তরক স্তর তৈরি হয়, তাই প্রবাহ থেমে যায়, বাতি নেভে।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • ডায়োড যেকোনো দিকে প্রবাহ চালায়
  • উল্টো লাগালে বিদ্যুৎ বাড়ে
  • উল্টো লাগানো ডায়োড শর্ট সার্কিট করে

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • এলইডিও একটি ডায়োড, তাই উল্টো লাগালে জ্বলে না।

পাঠ্যবইয়ের টপিক