offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১১ · টপিক ৮

রোধের নির্ভশীলতা

  • দৈর্ঘ্য
  • প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
  • তাপমাত্রা
  • উপাদান

পড়ার নোট

রোধ হলো তড়িৎপ্রবাহে বাধার পরিমাপক রাশি। কোনো তারের রোধ তার দৈর্ঘ্য, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, উপাদান ও তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে। একটি বিষয়ের প্রভাব তুলনা করার সময় অন্য বিষয়গুলো অপরিবর্তিত রাখতে হয়। নইলে রোধের পরিবর্তন শুধু কোন কারণে হলো, তা বোঝা যাবে না।

  • দৈর্ঘ্য: একই উপাদান ও প্রস্থচ্ছেদের তার যত লম্বা, ইলেকট্রনকে তত দীর্ঘ পথ অতিক্রম করতে হয়। ফলে বাধা বাড়ে। সম্পর্কটি R∝LR\propto L; দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হলে রোধ দ্বিগুণ হয়।
  • প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল: তার মোটা হলে আধান চলার জন্য বেশি প্রশস্ত পথ পাওয়া যায়। তাই R∝1AR\propto\frac{1}{A}; ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ হলে রোধ অর্ধেক হয়। এখানে ক্ষেত্রফল বোঝানো হচ্ছে, ব্যাস নয়।
  • উপাদান: সমান দৈর্ঘ্য ও ক্ষেত্রফলের তামা এবং অন্য উপাদানের তারের রোধ এক নাও হতে পারে। কারণ তাদের আপেক্ষিক রোধ আলাদা। তামার আপেক্ষিক রোধ কম বলে সংযোগের তারে ব্যবহার করা হয়; বেশি আপেক্ষিক রোধের নাইক্রোম উত্তাপক যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।
  • তাপমাত্রা: ধাতব পরিবাহীর তাপমাত্রা বাড়লে পরমাণুর কম্পন বাড়ে। এতে ইলেকট্রনের চলাচলে বাধা বাড়ে এবং রোধ বাড়ে। জ্বলন্ত ফিলামেন্টের রোধ ঠান্ডা অবস্থার তুলনায় বেশি হয়।

সম্পর্কগুলো একত্রে R=ρLAR=\rho\frac{L}{A}। এখানে RR রোধ, একক ওহম (Ω\Omega); ρ\rho আপেক্ষিক রোধ, একক ওহম-মিটার (Ω m\Omega\,\mathrm{m}); LL দৈর্ঘ্য, একক মিটার (m); AA প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, একক বর্গমিটার (m2\mathrm{m^2})। আপেক্ষিক রোধের মান নির্দিষ্ট তাপমাত্রার জন্য প্রযোজ্য।

ধরো, একটি তারের রোধ ৮ ওহম। একই উপাদান ও তাপমাত্রায় নতুন তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ এবং ক্ষেত্রফল চার গুণ।

  • দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ হওয়ার প্রভাব: রোধ হবে 8×2=16 Ω8\times2=16\,\Omega।
  • ক্ষেত্রফল চার গুণ হওয়ার প্রভাব: নতুন রোধ হবে 16/4=4 Ω16/4=4\,\Omega।

বাড়ির দূরের ঘরে দীর্ঘ তার টানলে তারের রোধ ও বিভবপতন বাড়তে পারে। তুলনামূলক মোটা তার ব্যবহার করলে রোধ কমে। তবে শুধু দূরত্ব দেখেই কোনো বাতি ম্লান হওয়ার কারণ নিশ্চিত করা যায় না। সাধারণ ভুল হলো ধাতুর তাপমাত্রার নিয়ম অর্ধপরিবাহীর ক্ষেত্রেও একইভাবে প্রয়োগ করা।

মনে রাখো: অন্য শর্ত একই থাকলে লম্বা তারের রোধ বেশি এবং বেশি প্রস্থচ্ছেদের তারের রোধ কম।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • রেগুলেটরের রোধ দ্বিগুণ করলে প্রবাহ কি অর্ধেক হয়?চালিয়ে দেখো

    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?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. একই উপাদানের তৈরি একটি তার A-এর দৈর্ঘ্য L এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A, যার রোধ ১০ Ω। একই উপাদানের অপর একটি তার B-এর দৈর্ঘ্য ২L এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A/২ হলে, তার B-এর রোধ কত হবে?

    1. ক

      ১০ Ω

    2. খ

      ২০ Ω

    3. গ

      ৪০ Ω

    4. ঘ

      ২.৫ Ω

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    গ) ৪০ Ω

    1. কোনো পরিবাহীর রোধ R = ρ(L ⁄ A)। তার A-এর ক্ষেত্রে R_A = ρ(L ⁄ A) = ১০ Ω।
    R=ρLAR = \rho \frac{L}{A}
    1. তার B-এর রোধ R_B = ρ(২L ⁄ (A ⁄ ২)) = ৪ × ρ(L ⁄ A) = ৪ × ১০ = ৪০ Ω।
    RB=ρ2LA/2=4(ρLA)=4×10=40 ΩR_B = \rho \frac{2L}{A/2} = 4\left(\rho \frac{L}{A}\right) = 4 \times 10 = 40\ \Omega

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো