বৈদ্যুতিক বিভব সংক্রান্ত প্রশ্নের ৫টি উদাহরণ
১. নির্ধারণ করুন বৈদ্যুতিক বিভব q = 5,0 μC আধান থেকে 1 cm দূরে একটি বিন্দুতে। কুলম্বের ধ্রুবক (k) = 9 x 10⁻¹⁰।9 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C.
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
আধান থেকে দূরত্ব (r) = 1 সেমি = 1/100 মি = 0,01 মি = 10-2 m
চার্জ (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10-6 কুলম্ব
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: বৈদ্যুতিক বিভব (V)
উত্তর :
বৈদ্যুতিক বিভব:
বৈদ্যুতিক বিভব হলো 4,5 x 10⁶ ভোল্ট ।
২. চার্জ কিউ1 = 5,0 μC এবং চার্জ Q2 = ৬.০ μC। কুলম্বের ধ্রুবক (k) = ৯ x ১০⁻¹⁰9 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C. বিন্দু A দুটির মাঝখানে অবস্থিত। কার্গোA বিন্দুতে তড়িৎ বিভব নির্ণয় করুন।
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
চার্জ Q1 = -5,0 μC = -5,0 x 10-6 C
Q থেকে A বিন্দুর দূরত্ব1 = ১০ সেমি = ০.১ মি = ১০-1 m
চার্জ Q2 = 6,0 μC = 6,0 x 10-6 C
Q থেকে A বিন্দুর দূরত্ব2 = ১০ সেমি = ০.১ মি = ১০-1 m
কুলম্বের ধ্রুবক (k) = 9 x 109 Nm2C-2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব
উত্তর :
বৈদ্যুতিক বিভব ২:
বৈদ্যুতিক বিভব ২:
A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব:
ভি = ভি2 - ভি1
V = (৫৪ – ৪৫) x ১০4
V = 9 x 104
A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব হলো 9 x 104 ভোল্ট
৩. চার্জ q1 = 5,0 μC এবং চার্জ q2 = ৬.০ μC। কুলম্বের ধ্রুবক (k) = ৯ x ১০⁻¹⁰9 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 গ. A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব নির্ণয় করুন!
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
চার্জ Q1 = -5,0 μC = -5,0 x 10-6 C
Q থেকে A বিন্দুর দূরত্ব1 = ৪০ সেমি = ০.৪ মি = ৪ x ১০-1 m
চার্জ Q2 = 6,0 μC = 6,0 x 10-6 C
Q থেকে A বিন্দুর দূরত্ব2 = ৪০ সেমি = ০.৪ মি = ৪ x ১০-1 m
কুলম্বের ধ্রুবক (k) = 9 x 109 Nm2C-2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব
উত্তর :
বৈদ্যুতিক বিভব ২:
বৈদ্যুতিক বিভব ২:
A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব:
ভি = ভি1 + ভি2
V = (-১১.২৫ + ১০.৮) x ১০4
V = -0,45 x 104
V = -4,5 x 103
A বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব হলো -4,5 x 103 ভোল্ট
১৭. এস এম এ/এম এ পদার্থবিজ্ঞান জাতীয় পরীক্ষার প্রশ্নাবলি ইউ-জেডসি-২০১৩/২০১৪ নং ২৭
নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো অনুযায়ী, একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলককে ৫০০ µC ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ দ্বারা চার্জিত করা হয়েছে:
নিচের বিবৃতিগুলোর মধ্যে কোনটি সঠিক?
A. P বিন্দুর তড়িৎ বিভব R বিন্দুর তড়িৎ বিভবের ২ গুণ
B. Q বিন্দুর তড়িৎ বিভব P বিন্দুর তড়িৎ বিভবের সমান।
C. T বিন্দুতে তড়িৎ বিভব = Q বিন্দুতে তড়িৎ বিভবের ২ গুণ
D. P বিন্দুর তড়িৎ বিভব T বিন্দুর তড়িৎ বিভবের সমান।
E. P, Q ও R বিন্দুতে তড়িৎ বিভব একই।
আলোচনা
একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলক, সুতরাং গোলকটির ভিতরে কোনো বৈদ্যুতিক চার্জ নেই। অনুসারে গাউসের সূত্রের প্রয়োগযদি ফাঁপা গোলকটিতে কোনো বৈদ্যুতিক আধান না থাকে, তবে ফাঁপা গোলকটিতে কোনো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রও থাকে না।
তড়িৎ ক্ষেত্র তড়িৎ বিভব পার্থক্যের সাথে সম্পর্কিত, যা V ab = E d সমীকরণের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয় , যেখানে V ab = দুটি বিন্দুর মধ্যে বিভব পার্থক্য, E = তড়িৎ ক্ষেত্র এবং d = দুটি বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব। E = 0, সুতরাং Vab = 0। তড়িৎ ক্ষেত্র শূন্য হওয়ায় বিভব পার্থক্যও শূন্য। শূন্য বিভব পার্থক্যের অর্থ হলো ফাঁপা গোলকটির অভ্যন্তরে কোনো তড়িৎ বিভব পার্থক্য নেই। অন্য কথায়, ফাঁপা গোলকটির অভ্যন্তরের সমস্ত বিন্দুর তড়িৎ বিভব একই। ফাঁপা গোলকটির অভ্যন্তরের তড়িৎ বিভবের মান গোলকটির পৃষ্ঠের তড়িৎ বিভবের সমান।
বলের পৃষ্ঠ থেকে বিন্দুটি যত দূরে থাকে, সেই বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভব তত কম হয়। এটি বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য V ab = k Q / r সমীকরণের উপর ভিত্তি করে গঠিত , যেখানে r হলো বলের কেন্দ্র থেকে সেই বিন্দুর দূরত্ব যার বিভব পার্থক্য গণনা করা হচ্ছে । এই সমীকরণ অনুসারে, দূরত্ব (r) বিভব পার্থক্যের (V ab ) ব্যস্তানুপাতিক , তাই বলের কেন্দ্র থেকে কোনো বিন্দুর দূরত্ব যত বেশি হয়, বলের কেন্দ্র এবং সেই বিন্দুর মধ্যে বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য তত কম হয়। বিন্দু R বলের কেন্দ্রের কাছাকাছি এবং বিন্দু T কেন্দ্র থেকে দূরে অবস্থিত, তাই বিন্দু R এবং বলের কেন্দ্রের মধ্যে বিভব পার্থক্য বেশি, অন্যদিকে বিন্দু T এবং বলের কেন্দ্রের মধ্যে বিভব পার্থক্য কম। অন্য কথায়, বিন্দু R-এর বৈদ্যুতিক বিভব বিন্দু T-এর বৈদ্যুতিক বিভবের চেয়ে বেশি।
দ্রষ্টব্য: বৈদ্যুতিক বিভব এবং বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্যের মধ্যে পার্থক্য নির্ণয় করুন । বৈদ্যুতিক বিভব গণনা করা যায় না, কিন্তু V ab = k Q / r সূত্রটি ব্যবহার করে বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য গণনা করা যায় । যদি কোনো স্থানে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থাকে, তবে সেই স্থানের প্রতিটি বিন্দুর একটি বৈদ্যুতিক বিভব থাকে, অন্যদিকে দুটি ভিন্ন বিন্দুর তুলনা করে বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য গণনা করা হয়। অন্য কথায়, একই বিন্দুতে একটি বৈদ্যুতিক বিভব থাকে কিন্তু সেই বিন্দুতে কোনো বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য থাকে না।
সঠিক উত্তরগুলো হলো B এবং E।
১৭. এস এম এ/এম এ পদার্থবিজ্ঞান জাতীয় পরীক্ষার প্রশ্নাবলি ইউ-জেডসি-২০১৩/২০১৪ নং ২৭
চিত্রে দেখানো অনুযায়ী, একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলকের মধ্যে ৪ µC আধান এবং ১০ সেমি ব্যাসার্ধ রয়েছে। গোলকটির তড়িৎ বিভব (V) সম্পর্কে কোন বিবৃতিটি সঠিক?
এ. ভিA > ভিB
বি. ভিB > ভিA
সি. ভিA = ভিB
ডি.ভি.A <ভিC
ই.ভি.B <ভিC
আলোচনা
প্রশ্ন নম্বর ১-এর ব্যাখ্যার উপর ভিত্তি করে, VA = ভিB, ভিA > ভিC এবং ভিB > ভিC.
সঠিক উত্তরটি হলো C।
