কাজ ও শক্তি অধ্যায়ে আলোচিত ক্ষমতা হলো একটি নির্দিষ্ট সময়কালে কৃত কাজ। কাজ হলো শক্তি রূপান্তরের একটি প্রক্রিয়া, তাই ক্ষমতাকে একটি নির্দিষ্ট সময়কালে শক্তির পরিবর্তন হিসেবে বোঝা যেতে পারে।
বৈদ্যুতিক ক্ষমতা হলো একটি নির্দিষ্ট সময় ব্যবধানে বৈদ্যুতিক শক্তির পরিবর্তন। বৈদ্যুতিক বিভব সম্পর্কিত আলোচনায় ব্যাখ্যা করা হয় যে, যখন কোনো বৈদ্যুতিক আধান একটি বিভব পার্থক্যের মধ্য দিয়ে যায়, তখন বৈদ্যুতিক বিভব শক্তির পরিবর্তন ঘটে।
রোধক হলো বৈদ্যুতিক বর্তনীর এমন একটি উপাদান যা তড়িৎ প্রবাহের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে । ইলেকট্রনিক বর্তনীতে ব্যবহৃত রোধকগুলো সাধারণত নলাকার আকৃতির হয় এবং এর দুই প্রান্তে তার থাকে। রোধকের রোধের মান একটি রঙ কোডের মাধ্যমে নির্দেশ করা হয় এবং এটি রোধকের পৃষ্ঠে প্রদর্শিত থাকে।
একটি রোধকের রঙের কোড দেখে তার রোধের মান নির্ণয় করা যায় । এটি বোঝার জন্য, প্রথমে নিচের সারণিটি দেখুন, তারপর রোধকের রোধের মান নির্ণয়ের উদাহরণ সমস্যাটি অধ্যয়ন করুন।
ওহমের সূত্র সম্পর্কিত প্রবন্ধে একটি সূত্র প্রতিপাদন করা হয়েছে, যা বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ (V), বৈদ্যুতিক প্রবাহ (I) এবং বৈদ্যুতিক রোধ (R)- এর মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে । গাণিতিকভাবে, এটি নিম্নলিখিত সমীকরণের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়:
এই সমীকরণটি দেখায় যে বৈদ্যুতিক রোধ (R) বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ (V)-এর সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহ (I)-এর সাথে ব্যস্তানুপাতিক। বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ যত বেশি হয়, রোধও তত বেশি হয়। বিপরীতভাবে, বৈদ্যুতিক প্রবাহ যত বেশি হয়, রোধও তত বেশি হয়। এই সমীকরণটি ওহমের সূত্রকে কেবল তখনই ব্যাখ্যা করে যখন রোধ (R) স্থির থাকে। যদি রোধ স্থির না থাকে, তবে এই সমীকরণটি ওহমের সূত্র ব্যাখ্যা করে না, বরং একটি পরিবাহীর রোধ ব্যাখ্যা করে।
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 :
ক্যাপাসিটর সংক্রান্ত ১১টি সমস্যার উদাহরণ – শ্রেণি ও সমান্তরাল বর্তনী
৪. টিগা ক্যাপাসিটর নিচের ছবির মতো সিরিজ-সমান্তরালভাবে সংযুক্ত। যদি C1 = ২ μF, C2 = ২ μF, C3 = 4 μF হলে, প্রতিস্থাপন ক্ষমতা হলো…
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
ক্যাপাসিটর সি1 = ৪ μF
ক্যাপাসিটর সি2 = ৪ μF
ক্যাপাসিটর সি3 = ৪ μF
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: প্রতিস্থাপন ক্ষমতা (C)
বৈদ্যুতিক বিভব শক্তি সংক্রান্ত প্রশ্নের উদাহরণ
একটি ইলেকট্রনকে স্থির অবস্থা থেকে ১২ ভোল্টের বিভব পার্থক্যের মধ্য দিয়ে ত্বরান্বিত করা হলো। ইলেকট্রনটির বিভব শক্তির পরিবর্তন কত?
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
লোড ১টি ইলেকট্রন (e) = -১.৬০ x ১০-19 কুলম্ব
বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য = বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ (V) = ১২ ভোল্ট
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: ইলেকট্রনের বিভব শক্তির পরিবর্তন (ΔEP)
উত্তর :
ΔEP = q V = (-1,60 x 10-19 C)(12 V) = -19,2 x 10-19 জুল
নেতিবাচক চিহ্নটির অর্থ হলো বৈদ্যুতিক বিভব শক্তি হ্রাস পায়। ঋণাত্মক চার্জযুক্ত পাতের কাছে থাকাকালীন ইলেকট্রনের বৈদ্যুতিক বিভব শক্তি সর্বোচ্চ থাকে। ধনাত্মক চার্জযুক্ত পাতের কাছে পৌঁছানোর পর ইলেকট্রনের বৈদ্যুতিক বিভব শক্তি সর্বনিম্ন হয়।
বৈদ্যুতিক ফ্লাক্স সমস্যার ৪টি উদাহরণ
1. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ১০ বর্গমিটার পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট একটি বর্গাকার তলের উপর লম্বভাবে ৮০০০ নিউটন/কুলম্ব বল প্রয়োগ করা হয়েছে।2নির্ধারণ করুন বৈদ্যুতিক ফ্লাক্স যেটি বর্গাকার পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে যায়!
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
তড়িৎ ক্ষেত্র (E) = 8000 N/C
পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল (A) = 10 মিটার2
θ = 0o (তড়িৎ ক্ষেত্র রেখা অভিলম্ব রেখার সাথে মিলে যায়)
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: বৈদ্যুতিক ফ্লাক্স (Φ)
উত্তর :
কৌণিক ভরবেগের সমস্যার ৭টি উদাহরণ
কৌণিক ভরবেগ
১. একটি বস্তুর আছে জড়তার ভ্রামক ১ কেজি মি2 এবং একটি নির্দিষ্ট অক্ষের উপর ঘোরে যার সাথে কৌণিক বেগ ১ রেডিয়ান/সেকেন্ড। এর পরিমাণ কত? কৌণিক ভরবেগ ওই বস্তুটা?
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
জড়তার ভ্রামক (I) = 2 kg m2
কৌণিক বেগ (ω) = 1 রেডিয়ান/সেকেন্ড
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: কৌণিক ভরবেগ (L)
উত্তর :
কৌণিক ভরবেগের সূত্র:
১. একটি বস্তুর জড়তার ভ্রামক ১ কেজি মি² এবং এটি একটি স্থির অক্ষে ২ রেডিয়ান/সেকেন্ড কৌণিক বেগে ঘুরছে। বস্তুটির ঘূর্ণন গতিশক্তি কত ?
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
জড়তার ভ্রামক (I) = ১ কেজি মি2
কৌণিক বেগ (ω) = 2 রেডিয়ান/সেকেন্ড
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: ঘূর্ণন গতিশক্তি (EK)
উত্তর :
ঘূর্ণন গতিশক্তির সূত্র:
নিউটনের ঘূর্ণন গতির দ্বিতীয় সূত্রের ৫টি উদাহরণ
একটি ফাঁপা চোঙার কিনারা বরাবর একটি দড়ি জড়ানো হলো এবং তারপর দড়িটির শেষ প্রান্ত F বল দিয়ে টানা হলো, যার ফলে চোঙাটি তার অক্ষের উপর ঘোরে। যদি শৈলীর মুহূর্ত ২ Nm এবং জড়তার ভ্রামক সিলিন্ডারটি ১ কেজি মিটার2সিলিন্ডারটির কৌণিক ত্বরণ নির্ণয় করুন!
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
বলের ভ্রামক (τ) = ২ নিউটন মিটার
জড়তার ভ্রামক (I) = 1 kg m2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: সিলিন্ডারটির কৌণিক ত্বরণ!
উত্তর :
নিউটনের ঘূর্ণন গতির দ্বিতীয় সূত্র: