offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১১ · টপিক ১০

শ্রেণি এবং সমান্তরাল বর্তনী তৈরি ও ব্যবহার

পড়ার নোট

শ্রেণি বর্তনী

শ্রেণি সংযোগে রোধ বা বাতিগুলো একটির পর একটি যুক্ত থাকে, ফলে আধান চলার একটিমাত্র পথ পাওয়া যায়। একটি কোষের ধনাত্মক প্রান্ত থেকে সুইচ, প্রথম রোধ ও দ্বিতীয় রোধ হয়ে তার ঋণাত্মক প্রান্তে সংযোগ ফিরিয়ে দিলে এমন বর্তনী তৈরি হয়। সংযোগ সম্পূর্ণ হলে তবেই প্রবাহ চলবে।

এখানে প্রতিটি রোধে একই প্রবাহমাত্রা থাকে। কারণ মাঝখানে আধানের বেরিয়ে যাওয়ার অন্য শাখা নেই এবং আধান খরচ হয়ে যায় না। তবে উৎসের বিভব পার্থক্য রোধগুলোর মধ্যে ভাগ হয়: V=V1+V2V=V_1+V_2। এখানে VV উৎসের এবং V1V_1, V2V_2 যথাক্রমে দুটি রোধের বিভব পার্থক্য; সবগুলোর একক ভোল্ট (V)। রোধ অসমান হলে বিভব পার্থক্যের ভাগও সাধারণত অসমান হয়।

শ্রেণিতে যুক্ত কোনো বাতির ফিলামেন্ট ছিঁড়লে একমাত্র পথটি বিচ্ছিন্ন হয়, তাই সব বাতি নিভে যায়। একটি সুইচ শ্রেণিতে বসিয়ে পুরো পথ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। ফিউজও যে অংশকে রক্ষা করে তার সঙ্গে শ্রেণিতে থাকে, যাতে গলে গেলে সেই অংশের প্রবাহ বন্ধ হয়।

সমান্তরাল বর্তনী

সমান্তরাল সংযোগে প্রতিটি রোধের এক প্রান্ত একটি সাধারণ বিন্দুতে এবং অন্য প্রান্ত আরেকটি সাধারণ বিন্দুতে যুক্ত হয়। কোষের ধনাত্মক প্রান্তের সঙ্গে প্রত্যেক রোধের এক মাথা এবং ঋণাত্মক প্রান্তের সঙ্গে অন্য মাথা যুক্ত করলে একাধিক পথ তৈরি হয়।

প্রতিটি শাখার দুই প্রান্ত একই দুটি বিন্দুতে থাকায় বিভব পার্থক্য সমান। মোট প্রবাহ শাখায় ভাগ হয়: I=I1+I2I=I_1+I_2। এখানে II মোট এবং I1I_1, I2I_2 শাখার প্রবাহমাত্রা; একক অ্যাম্পিয়ার (A)।

ধরো, ৪ ভোল্ট উৎসে ৮ ওহম ও ৪ ওহম রোধ সমান্তরালে আছে। I=V/RI=V/R ব্যবহার করি; এখানে RR রোধ, একক ওহম (Ω\Omega)।

  • প্রথম শাখায় I1=4/8=0.5 AI_1=4/8=0.5\,\mathrm{A}।
  • দ্বিতীয় শাখায় I2=4/4=1 AI_2=4/4=1\,\mathrm{A}।
  • মোট I=0.5+1=1.5 AI=0.5+1=1.5\,\mathrm{A}।

বাড়ির বাতি ও পাখা সমান্তরালে থাকে বলে প্রত্যেকে সরবরাহের পূর্ণ বিভব পার্থক্য পায়। প্রতিটি শাখার নিজস্ব সুইচ দিয়ে আলাদা নিয়ন্ত্রণ করা যায়; একটি শাখা বিচ্ছিন্ন হলেও অন্যটি চলতে পারে। সাধারণ ভুল হলো সমান্তরালে প্রবাহ সব শাখায় সমান ভাবা; তা রোধের মানের ওপর নির্ভর করে।

মনে রাখো: শ্রেণিতে প্রবাহমাত্রা একই, সমান্তরালে প্রতিটি শাখার বিভব পার্থক্য একই।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • মরিচবাতির একটি বাল্ব কাটলে সব নেভে কেন?চালিয়ে দেখো

    বিয়েবাড়িতে ঝোলানো মরিচবাতির লড়িতে একটি বাল্ব কেটে গেলেই পুরো লড়ি অন্ধকার হয়ে যায়। নিচের বোর্ডে ৬ V ব্যাটারির সাথে ৬ V ৩ W এর দুটি বাল্ব শ্রেণি সংযোগে জ্বলছে, তবে দুটিই বেশ নিষ্প্রভ। ২ নম্বর ঘরের বাল্বটির ফিলামেন্ট ছিঁড়ে গেলে ১ নম্বর ঘরের বাল্বটির কী হবে? আর কীভাবে জোড়া দিলে দুটি বাল্বই পূর্ণ উজ্জ্বলতায় জ্বলবে?

  • শ্রেণিবর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ কি কমে যায়?চালিয়ে দেখো

    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?

  • তিনটি রোধ সমান্তরালে: তুল্যরোধ কত?চালিয়ে দেখো

    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?

এই টপিকের পার্থক্য

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. একটি ১২ V ব্যাটারির সাথে ৪ Ω ও ২ Ω রোধের দুটি বাল্ব শ্রেণি সমবায়ে (series) যুক্ত রয়েছে। ব্যাটারি থেকে বর্তনীতে ২ A তড়িৎ প্রবাহিত হলে ২ Ω রোধের বাল্বটির মধ্য দিয়ে কত অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ প্রবাহিত হবে?

    1. ক

      ১ A

    2. খ

      ২ A

    3. গ

      ৪ A

    4. ঘ

      ০.৫ A

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    খ) ২ A

    1. শ্রেণিবর্তনীতে আধান প্রবাহের কেবল একটি অবিচ্ছিন্ন পথ থাকে, ফলে বর্তনীর সকল অংশের মধ্য দিয়ে সমান তড়িৎ প্রবাহিত হয় (I = I₁ = I₂)।
    I=I1=I2=2 AI = I_1 = I_2 = 2\text{ A}
    1. বাল্বগুলো কারেন্ট বা আধান খরচ করে না; তারা কেবল তড়িৎ শক্তিকে আলো ও তাপে রূপান্তরিত করে। তাই ২ Ω বাল্বের মধ্য দিয়েও সম্পূর্ণ ২ A প্রবাহ যাবে।
  2. বাসাবাড়ির বৈদ্যুতিক বর্তনীতে বাতি, পাখা ইত্যাদি বিভিন্ন যন্ত্রপাতি শ্রেণি সমবায়ের বদলে সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করা হয় কেন? দুটি প্রধান কারণ উল্লেখ করো।

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    সমান্তরাল সমবায়ে প্রতিটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র মূল লাইনের পূর্ণ বিভব পার্থক্য (২২০ V) পায়, ফলে প্রতিটি যন্ত্র তার নিজস্ব রেটিং অনুযায়ী পূর্ণ ক্ষমতায় কাজ করতে পারে। এছাড়া প্রতিটি যন্ত্রের জন্য পৃথক সুইচ ব্যবহার করে স্বাধীনভাবে চালু ও বন্ধ করা যায় এবং একটি যন্ত্র নষ্ট বা বন্ধ হলেও অন্য যন্ত্রগুলো স্বাভাবিকভাবে চালু থাকে, যা শ্রেণি সমবায়ে সম্ভব নয়।

    1. সমান্তরাল সংযোগে সকল যন্ত্র একই পূর্ণ ভোল্টেজ (২২০ V) পায়, ফলে প্রতিটি যন্ত্র তার নির্ধারিত ক্ষমতায় চলতে পারে।
    2. প্রতিটি যন্ত্র স্বাধীন সুইচে পরিচালিত হয় এবং একটি যন্ত্র ক্ষতিগ্রস্ত হলে অন্যগুলোর তড়িৎ প্রবাহ ব্যাহত হয় না।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

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

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো