পদার্থবিদ্যা

রোধকত্ব সম্পর্কে নিবন্ধ

তড়িৎ প্রবাহ প্রসঙ্গে, তড়িৎ প্রবাহের ঘনত্ব নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে এবং তড়িৎ ক্ষেত্র সম্পর্কিত অধ্যায়ে তড়িৎ ক্ষেত্রও ব্যাখ্যা করা হয়েছে। কোনো পরিবাহীতে বিভব পার্থক্য থাকলে সেখানে তড়িৎ ক্ষেত্র ও তড়িৎ প্রবাহ থাকে, অপরদিকে যদি কোনো বিভব পার্থক্য না থাকে, তাহলে সেখানে কোনো তড়িৎ ক্ষেত্র বা তড়িৎ প্রবাহও থাকে না।

প্রায় সকল ধাতব পরিবাহীতে, তড়িৎ ক্ষেত্র তড়িৎ প্রবাহের ঘনত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, যেখানে তড়িৎ ক্ষেত্র এবং তড়িৎ প্রবাহের ঘনত্বের অনুপাত ধ্রুবক থাকে। তড়িৎ ক্ষেত্র এবং প্রবাহ ঘনত্বের অনুপাতের মানকে রোধাঙ্ক বলা হয়। গাণিতিকভাবে, তড়িৎ ক্ষেত্র, প্রবাহ ঘনত্ব এবং রোধাঙ্কের মধ্যে সম্পর্কটি নিম্নলিখিত সমীকরণে প্রকাশ করা হয়:

আরও পড়ুন

রেজিস্টরের কালার কোড সম্পর্কিত নিবন্ধ

রোধক হলো বৈদ্যুতিক বর্তনীর এমন একটি উপাদান যা তড়িৎ প্রবাহের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে। সাধারণত, রোধক দুই প্রকারের হয়, যথা তারের কুণ্ডলী রোধক এবং কার্বন রোধক। তারের কুণ্ডলী রোধক সাধারণত পরীক্ষাগারে ব্যবহৃত হয়, যা একটি অন্তরক নলের পৃষ্ঠে সূক্ষ্ম তার পেঁচিয়ে তৈরি করা হয়। কার্বন রোধক সাধারণত ইলেকট্রনিক বর্তনীতে ব্যবহৃত হয়, এগুলো নলাকার এবং এর উভয় প্রান্তে তার থাকে। কার্বন রোধকের রোধের মান রঙ কোডের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয় এবং রোধকের পৃষ্ঠে তা প্রদর্শিত থাকে।

রোধকের কালার কোড দেখে এর রোধের মান জানা যায়। এটি বোঝার জন্য, প্রথমে নিচের সারণিটি দেখুন, তারপর উদাহরণ সমস্যাটি অধ্যয়ন করে রোধকের রোধের মান নির্ণয় করুন।

আরও পড়ুন

সিরিজে থাকা রোধক সম্পর্কে নিবন্ধ

যদি রোধকগুলোকে চিত্রে দেখানো অনুযায়ী সংযুক্ত করা হয়, তবে রোধকগুলো শ্রেণি সংযোগে থাকে। আলোচ্য রোধক বা বৈদ্যুতিক রোধ বিভিন্ন রোধক উপাদান, বাতি বা অন্য কোনো বৈদ্যুতিক রোধের আকারে থাকতে পারে।

বৈদ্যুতিক চার্জ রোধ 1 (R) এর মধ্য দিয়ে চলাচল করে।₁) = the বৈদ্যুতিক আধান প্রতিরোধ ২ (R) এর মধ্য দিয়ে চলে যায়₂) = বৈদ্যুতিক চার্জ 3 (R) রোধের মধ্য দিয়ে চলে₃). বিদ্যুত্প্রবাহ (I) হলো একটি তড়িৎ আধান যা একটি নির্দিষ্ট সময় ব্যবধানে প্রবাহিত হয় (I = Q / t), সুতরাং রোধ 1-এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ (I)₁) = রোধ 2 এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ (I₂) = রোধ 3 এর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ (I₃গাণিতিকভাবে, মোট তড়িৎ প্রবাহ (I) = I₁ = আমি₂ = আমি₃.

আরও পড়ুন

বৈদ্যুতিক রোধের সমীকরণ

ওহমের সূত্র প্রসঙ্গে, ভোল্টেজ (V), তড়িৎ প্রবাহ (I) এবং তড়িৎ রোধ (R)-এর মধ্যে সম্পর্ক স্থাপনকারী একটি সূত্র প্রতিপাদন করা হয়েছে। গাণিতিকভাবে সমীকরণের মাধ্যমে প্রকাশযোগ্য:

এই সমীকরণটি দেখায় যে বৈদ্যুতিক রোধ (R) বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ (V)-এর সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহ (I)-এর সাথে ব্যস্তানুপাতিক। যদি ভোল্টেজ বেশি হয়, তাহলে বৈদ্যুতিক রোধও বাড়ে; বিপরীতক্রমে, যদি বৈদ্যুতিক প্রবাহ শক্তিশালী হয়, তাহলে বৈদ্যুতিক রোধও বাড়বে। এই সমীকরণটি ওহমের সূত্র ব্যাখ্যা করে শুধুমাত্র যখন বৈদ্যুতিক রোধ (R) স্থির থাকে। যদি বৈদ্যুতিক রোধ স্থির না থাকে, তাহলে এই সমীকরণটি ওহমের সূত্র ব্যাখ্যা করে না, বরং একটি পরিবাহীর রোধ ব্যাখ্যা করে।

আরও পড়ুন

সমান্তরালে রোধক সম্পর্কিত নিবন্ধ

যদি রোধকগুলো চিত্রানুযায়ী সংযুক্ত করা হয়, তবে রোধকগুলো সমান্তরালে সংযুক্ত থাকে।

জাংশন পয়েন্টে যে পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহ (তড়িৎ প্রবাহ = একটি নির্দিষ্ট সময় ব্যবধানে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক আধান) প্রবেশ করে, সেই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহই জাংশন পয়েন্ট থেকে নির্গত হয়। এখানে একাধিক জাংশন থাকে, ফলে মোট তড়িৎ প্রবাহ = প্রতিটি জাংশনে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহের পরিমাণ। গাণিতিকভাবে, I = I₁ ₊ I₂ ₊ I₃ _। অপরদিকে, প্রতিটি জাংশনের বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য বা বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ একই থাকে।

I = V/R, সুতরাং উপরের সমীকরণটি পরিবর্তিত হয়ে হয় I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R ₃ । তড়িৎ বিভব সমান, তাই এই সমীকরণটি পরিবর্তিত হয়ে হয় I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ )। যদি সমতুল্য রোধ 1/R হয়, তাহলে I = V (1/R)। অতএব, 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ।

আরও পড়ুন

তড়িৎচালক বলের (emf) উৎস, অভ্যন্তরীণ রোধ, টার্মিনাল ভোল্টেজ সম্পর্কিত প্রবন্ধ

একটি বদ্ধ বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে প্রবাহিত হয়। যখন তড়িৎ প্রবাহ কোনো রোধক উপাদানের মধ্য দিয়ে যায়, তখন বিভব শক্তির হ্রাস ঘটে , কারণ এই রোধে বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহৃত হয়। তড়িৎ প্রবাহ যাতে উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে প্রবাহিত হতে থাকে, তার জন্য...

বৈদ্যুতিক স্থিতিশক্তি যোগ করার জন্য একটি যন্ত্রের প্রয়োজন হয়, এই যন্ত্রটি হলো তড়িৎচালক বল (emf) বা আরও সঠিকভাবে বললে একটি বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ উৎস। ইএমএফ বা ভোল্টেজ উৎস হলো এমন একটি উপাদান যা এক প্রকার শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যেমন ব্যাটারি, সৌর কোষ বা বিদ্যুৎ জেনারেটর।

আরও পড়ুন

সিরিজ এবং সমান্তরালে ইএমএফ

যদি চিত্রে দেখানো অনুযায়ী দুই বা ততোধিক তড়িৎচালক শক্তির (emf) উৎস সংযুক্ত থাকে, তবে emf গুলোকে শ্রেণিবদ্ধভাবে সাজানো হয়।

সমতুল্য ভোল্টেজ উৎস (ε) হলো:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

সমতুল্য অভ্যন্তরীণ রোধ (r) হলো:

r = r ₁ + r ₂ + r _n

বাহ্যিক রোধ (R) এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহ হলো:

আরও পড়ুন

কিরশফের প্রথম সূত্র, যা সংযোগ বিন্দুর সূত্র নামেও পরিচিত, বলে যে, কোনো সংযোগ বিন্দুতে যে পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহ প্রবেশ করে এবং সেই বিন্দু থেকে যে পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহ নির্গত হয়, তা-ই সেই বিন্দু। একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীর সংযোগ বিন্দু হলো সেই বিন্দু যেখানে দুই বা ততোধিক পরিবাহী মিলিত হয়, যেমন পাশের চিত্রে 'a' বিন্দুটি।

I হলো সংযোগস্থলে প্রবেশকারী তড়িৎ প্রবাহ, এবং _I₁ ও _I₂ হলো সংযোগস্থল থেকে নির্গত তড়িৎ প্রবাহ, I = _I₁ + I₂ _। আরেকটি উদাহরণের জন্য, নিচের চিত্রটি দেখুন।

আরও পড়ুন

কির্খফের দ্বিতীয় সূত্রানুসারে, একটি বদ্ধ বর্তনীর পরিধিতে তড়িৎ বিভবের পরিবর্তন শূন্য। কির্খফের দ্বিতীয় সূত্রটি শক্তি সংরক্ষণ নীতির উপর ভিত্তি করে গঠিত, যা বলে যে শক্তি চিরন্তন।

বিষয়টি আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, চিত্রের মতো একটি বদ্ধ বর্তনীতে বৈদ্যুতিক আধানের চলাচল কল্পনা করুন। যখন একটি বৈদ্যুতিক আধান একটি বদ্ধ বর্তনীর মধ্য দিয়ে যায়... বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের (R), বৈদ্যুতিক বিভব শক্তি এই রোধগুলিতে ব্যবহৃত হওয়ার কারণে বিভব শক্তি হ্রাস পায়। যদি বৈদ্যুতিক আধান অন্য কোনো বৈদ্যুতিক রোধের মধ্য দিয়ে যায়, তবে বিভব শক্তি আবার হ্রাস পায় কারণ এটি পুনরায় রোধটিতে ব্যবহৃত হয়। অধিকন্তু, যখন বৈদ্যুতিক আধান একটি ভোল্টেজ উৎসের মধ্য দিয়ে নিম্ন বিভব থেকে উচ্চ বিভবে যায়, তখন বিভব শক্তি বৃদ্ধি পায়। যখন এটি তার মূল বিন্দুতে ফিরে আসে, তখন বিভব শক্তি আগের মতোই থাকে, যেখানে বিভব শক্তির পরিবর্তন শূন্য হয়। কির্চহফবৈদ্যুতিক বর্তনীর ক্ষেত্রে, আমরা বৈদ্যুতিক বিভব শক্তির পরিবর্তন নয়, বরং বৈদ্যুতিক ভোল্টেজের পরিবর্তন ব্যবহার করি।

আরও পড়ুন

বৈদ্যুতিক শক্তির সংজ্ঞা

কাজে অর্জিত ক্ষমতা এবং শক্তিকে একটি নির্দিষ্ট সময়কালে কৃত কাজ হিসেবে নির্ধারণ করা হয়। কাজ হলো শক্তির পরিবর্তনের একটি প্রক্রিয়া, তাই ক্ষমতাকে একটি নির্দিষ্ট সময়কালে সংঘটিত শক্তির পরিবর্তন হিসেবে বোঝা যেতে পারে।

বৈদ্যুতিক ক্ষমতা হলো একটি নির্দিষ্ট সময়কালে বৈদ্যুতিক শক্তির পরিবর্তন। বৈদ্যুতিক বিভব পর্যালোচনায় ব্যাখ্যা করা হয় যে, যখন কোনো বৈদ্যুতিক আধান একটি বিভব পার্থক্যের মধ্য দিয়ে যায়, তখন বৈদ্যুতিক বিভব শক্তির পরিবর্তন ঘটে।

আরও পড়ুন