offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১২

বিদ্যুতের চৌম্বক ক্রিয়া

SSC Physics Chapter 12

  • ১০টি টপিক
  • ৩টি সিমুলেশন
  • ৮ পিরিয়ড

সিমুলেশন

টপিক

  1. চুম্বক

    পড়ে নাও

    চুম্বক লোহাজাতীয় পদার্থকে আকর্ষণ করে; চুম্বক ও লোহার মাঝে কিছু না থাকলেও একটি অদৃশ্য বল লোহাকে টেনে আনে। লোহা, কোবাল্ট ও নিকেল এই তিনটি ধাতুর বিশেষ চৌম্বকীয় ধর্ম আছে। প্রতিটি চুম্বকের দুটি মেরু থাকে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  2. পরিবাহিতে তড়িৎ প্রবাহের কারণে চৌম্বক প্রভাব

    পড়ে নাও

    একটি চার্জের চারপাশে যেমন তড়িৎ ক্ষেত্র থাকে, তেমনি একটি তারের ভেতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে তারের চারপাশে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। একে বিদ্যুতের চৌম্বক ক্রিয়া বলে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  3. সলিনয়েড

    পড়ে নাও

    সোজা তারের বদলে তারকে বৃত্তাকার লুপ করলে লুপের ভেতর দিয়ে চৌম্বক বলরেখা একমুখী হয়ে যায়। প্রবাহ যত বেশি, ক্ষেত্র তত শক্তিশালী।

    পুরো টপিক পড়ো →

  4. তড়িৎচুম্বক

    পড়ে নাও

    সলিনয়েডের ভেতরে এক টুকরো লোহা ঢুকিয়ে দিলে শুধু বিদ্যুৎ দিয়ে তৈরি ক্ষেত্রের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র পাওয়া যায়। এভাবে তৈরি চুম্বককে তড়িৎচুম্বক বা তাড়িতচুম্বক (ইলেকট্রোম্যাগনেট) বলে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  5. তড়িৎবাহী তারের ওপর চুম্বকের প্রভাব

    পড়ে নাও

    চুম্বক অন্য চুম্বকের সমমেরুকে বিকর্ষণ ও বিপরীত মেরুকে আকর্ষণ করে। আবার বিদ্যুৎপ্রবাহী তার নিজের চারপাশে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। তাই একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে বিদ্যুৎপ্রবাহী তার রাখলে তারটি একটি বল অনুভব করে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  6. তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশ

    পড়ে নাও

    চুম্বক ও চৌম্বক ক্ষেত্রের সবচেয়ে বড় অবদান হলো চৌম্বক ক্ষেত্র দিয়ে বিদ্যুৎ তৈরি করা। কোনো পরিবাহী তারের কুণ্ডলীর ভেতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তন ঘটালে কুণ্ডলীতে ভোল্টেজ ও বিদ্যুৎপ্রবাহ তৈরি হয়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  7. আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহ এবং আবিষ্ট বিভব পার্থক্য

    পড়ে নাও

    তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশে কুণ্ডলীর ভেতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনের ফলে যে ভোল্টেজ তৈরি হয়, তাকে আবিষ্ট ভোল্টেজ বা আবিষ্ট বিভব পার্থক্য বলে; একে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি (EMF) ও বলা হয়।

    পুরো টপিক পড়ো →

  8. মটর এবং জেনারেটরের মূলনীতি ও কার্যক্রম

    পড়ে নাও

    মূলনীতি: চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখা বিদ্যুৎপ্রবাহী কুণ্ডলী বল অনুভব করে। মোটর বিদ্যুৎশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  9. ট্রান্সফরমারের মূলনীতি

    পড়ে নাও

    ট্রান্সফরমার এমন একটি যন্ত্র, যা সরাসরি বৈদ্যুতিক সংযোগ ছাড়াই এক কয়েল থেকে অন্য কয়েলে বিদ্যুৎ পাঠায় এবং এসি ভোল্টেজ বাড়াতে বা কমাতে পারে।

    পুরো টপিক পড়ো →

  10. স্টেপ আপ ও স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার কার্যক্রম

    পড়ে নাও

    ট্রান্সফরমারে সেকেন্ডারি ভোল্টেজ Vs = ((ns)/(np)) Vp, অর্থাৎ প্যাঁচসংখ্যার অনুপাতই ঠিক করে ভোল্টেজ বাড়বে না কমবে। দুই পাশে প্যাঁচসংখ্যা সমান হলে ভোল্টেজ একই থাকে।

    পুরো টপিক পড়ো →

শিখনফল

  • তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশ ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • আবিষ্ট তড়িৎ প্রবাহ এবং আবিষ্ট বিভব পার্থক্য ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • মটর এবং জেনারেটরের মূলনীতি ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • ট্রান্সফরমারের মূলনীতি ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • স্টেপ আপ ও স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার কার্যক্রম ব্যাখ্যা করতে পারবে।
  • আমাদের জীবনে তড়িতের নানারূপের ব্যবহার ও এর অবদানকে প্রশংসা করতে পারবে।

এই অধ্যায়ের পার্থক্য ও গাইড

এই অধ্যায়ের সূত্র

এই বিষয়ের সব সূত্র →

সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

রংপুরের একটি গ্রামে সেচ কাজের জন্য প্রধান সঞ্চালন লাইন থেকে বিদ্যুৎ সরবরাহের উদ্দেশ্যে একটি ট্রান্সফরমার (T₁) বসানো হলো যার মুখ্য ও গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা যথাক্রমে ৪৪০০ এবং ২০০। এর মুখ্য কুণ্ডলীতে ২২০ V এসি সরবরাহ প্রদান করা হলো এবং গৌণ কুণ্ডলীর সাথে যুক্ত বর্তনীর মোট রোধ ২.৫ Ω। অন্যদিকে গ্রামের বিদ্যালয়ের বিজ্ঞানাগারে সাজিদ ও তানভীর অন্য একটি ছোট ট্রান্সফরমার (T₂) নিয়ে পরীক্ষা করছিল, যার মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা ৫০০ এবং গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা ১০০০। সাজিদ দাবি করল যে T₂ ট্রান্সফরমারটি ব্যবহার করে কোনো শক্তি অপচয় না করেই আউটপুটে ইনপুটের চেয়ে বেশি ক্ষমতা পাওয়া সম্ভব।

  1. ক

    তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশ কাকে বলে?

    উত্তর দেখাও

    একটি গতিশীল চুম্বক বা পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে কোনো আবদ্ধ পরিবাহী কুণ্ডলীতে ক্ষণস্থায়ী তড়িচ্চালক শক্তি ও তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টির ঘটনাকে তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশ বলে।

  2. খ

    ট্রান্সফরমারের মজ্জা বা কোরকে পাতলা স্তরিত বা লেমিনেটেড (laminated) করা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর দেখাও

    ট্রান্সফরমারের লোহার মজ্জায় পরিবর্তনশীল চৌম্বক ফ্লাক্সের কারণে ঘূর্ণি বিদ্যুৎ বা এডি কারেন্ট (eddy current) তৈরি হয়, যার ফলে প্রচুর তড়িৎ শক্তি তাপে রূপান্তরিত হয়ে অপচয় ঘটে। এই ঘূর্ণি প্রবাহ কমাতে ও শক্তির অপচয় রোধ করতে একটি নিরেট লোহার খণ্ডের পরিবর্তে পাতলা ধাতব পাতগুলোকে অপরিবাহী বা ইনসুলেটিং বার্নিশের প্রলেপ দিয়ে স্তরে স্তরে সাজিয়ে লেমিনেটেড কোর তৈরি করা হয়।

  3. গ

    উদ্দীপকের প্রথম ট্রান্সফরমারের (T₁) গৌণ কুণ্ডলীর তড়িৎ প্রবাহমাত্রা নির্ণয় করো।

    উত্তর দেখাও

    ট্রান্সফরমারের সূত্রানুসারে, V_p / V_s = N_p / N_s ⇒ V_s = V_p × (N_s / N_p) এখানে, V_p = ২২০ V, N_p = ৪৪০০, N_s = ২০০। মান বসিয়ে পাই, V_s = ২২০ × (২০০ / ৪৪০০) = ২২০ / ২২ = ১০ V।

    গৌণ কুণ্ডলীতে রোধ R = ২.৫ Ω হলে ওহমের সূত্রানুসারে গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহ, I_s = V_s / R = ১০ / ২.৫ = ৪ A। অতএব, T₁ ট্রান্সফরমারের গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহমাত্রা ৪ A।

  4. ঘ

    উদ্দীপকের সাজিদের দাবিটি কি শক্তির নিত্যতা নীতির (law of conservation of energy) আলোকে সঠিক? গাণিতিক যুক্তিসহ বিশ্লেষণ করো।

    উত্তর দেখাও

    সাজিদের দাবিটি সঠিক নয়; এটি শক্তির নিত্যতা নীতিকে লঙ্ঘন করে।

    T₂ ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে N_p = ৫০০ এবং N_s = ১০০০। যেহেতু N_s > N_p, তাই এটি একটি আরোহী বা স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার। ভোল্টেজের ক্ষেত্রে: V_s / V_p = N_s / N_p = ১০০০ / ৫০০ = ২ ⇒ V_s = ২ V_p। অর্থাৎ গৌণ কুণ্ডলীতে ভোল্টেজ দ্বিগুণ হয়।

    কিন্তু শক্তির নিত্যতা নীতি অনুসারে নতুন কোনো শক্তি সৃষ্টি করা সম্ভব নয়। তাত্ত্বিকভাবে কোনো শক্তি ক্ষয় না হলে (আদর্শ ট্রান্সফরমার) মুখ্য কুণ্ডলীতে প্রদত্ত মোট ক্ষমতা গৌণ কুণ্ডলী থেকে প্রাপ্ত মোট ক্ষমতার সমান হবে: P_p = P_s ⇒ V_p I_p = V_s I_s ⇒ I_s / I_p = V_p / V_s = ১/২ ⇒ I_s = ০.৫ I_p

    অর্থাৎ ভোল্টেজ দ্বিগুণ হলেও প্রবাহমাত্রা ঠিক অর্ধেকে নেমে আসে, যার ফলে মোট ক্ষমতা অপরিবর্তিত থাকে (P_s = P_p)। বাস্তব ট্রান্সফরমারে কুণ্ডলীর রোধ ও কোরে শক্তির অপচয়ের কারণে সর্বদা P_s < P_p হয়। সুতরাং ইনপুটের চেয়ে বেশি ক্ষমতা পাওয়ার সুযোগ নেই এবং সাজিদের দাবি সম্পূর্ণ ভিত্তিহীন।

সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তর লেখার নিয়ম →