পদাৰ্থ বিজ্ঞান বিদ্যুৎ
মূল ধাৰণা আৰু সূত্ৰসমূহ
| # | ধাৰণা | চমু ব্যাখ্যা |
|---|---|---|
| 1 | ওহমৰ সূত্ৰ | V = I × R (ভ’ল্টেজ = বিদ্যুৎ প্ৰৱাহ × ৰোধ) – কেৱল স্থিৰ উষ্ণতা আৰু ওহমীয়া পৰিবাহীৰ বাহিৰে কাম নকৰে। |
| 2 | শ্ৰেণীবদ্ধ ৰোধ | R_মুঠ = R₁ + R₂ + … (প্ৰৱাহ একে, ভ’ল্টেজ ভাগ হয়) |
| 3 | সমান্তৰাল ৰোধ | 1/R_মুঠ = 1/R₁ + 1/R₂ + … (ভ’ল্টেজ একে, প্ৰৱাহ ভাগ হয়) |
| 4 | বিদ্যুৎ শক্তি | P = V I = I² R = V²/R (একক: ৱাট) |
| 5 | জুলৰ তাপন সূত্ৰ | H = I² R t (তাপ ∝ প্ৰৱাহৰ বৰ্গ) |
| 6 | আপেক্ষিক ৰোধ | ρ = R A / l (পদাৰ্থৰ ধৰ্ম, একক Ω-m) |
| 7 | পৰিবাহিতা | G = 1/R (একক: ছিমেন, S) |
১০টা অনুশীলন বহুবিকল্পী প্ৰশ্ন
- এটা 220 V, 100 W বাল্ব 110 V লৈ সংযোগ কৰা হৈছে। ব্যৱহৃত শক্তি হ’ব –
A) 100 W
B) 75 W
C) 50 W
D) 25 W
উত্তৰ: D
সমাধান: বাল্বৰ ৰোধ R = V²/P = 220²/100 = 484 Ω। নতুন শক্তি P′ = V′²/R = 110²/484 = 25 W।
চমু পথ: P ∝ V²; ভ’ল্টেজ আধা হ’লে → শক্তি (½)² = ¼ অংশ হয়।
ধাৰণা টেগ: ভ’ল্টেজৰ সৈতে শক্তিৰ স্কেলিং।
- তিনিটা 6 Ω ৰোধ সমান্তৰালভাৱে সংযোগ কৰিলে মুঠ ৰোধ হ’ব –
A) 18 Ω
B) 6 Ω
C) 2 Ω
D) 0.5 Ω
উত্তৰ: C
সমাধান: 1/R = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6 ⇒ R = 2 Ω।
চমু পথ: n সংখ্যক সমান ৰোধ R সমান্তৰালত → R_মুঠ = R/n।
ধাৰণা টেগ: সমান্তৰাল গোট।
- আপেক্ষিক ৰোধৰ একক হ’ল –
A) Ω
B) Ω-m
C) Ω/m
D) mho-m
উত্তৰ: B
সমাধান: ρ = R A / l → Ω × m² / m = Ω-m।
চমু পথ: “ৰ’ৰ একক = অ’ম-মিটাৰ” মনত ৰাখিব।
ধাৰণা টেগ: আপেক্ষিক ৰোধৰ একক।
- 5 Ω ৰোধ এটাত 2 A প্ৰৱাহ 10 s সময়ৰ বাবে বৈছে। উৎপন্ন তাপ হ’ব –
A) 50 J
B) 100 J
C) 200 J
D) 500 J
উত্তৰ: C
সমাধান: H = I² R t = 2² × 5 × 10 = 200 J।
চমু পথ: প্ৰথমে প্ৰৱাহৰ বৰ্গ কৰক (2² = 4) তাৰ পিছত পূৰণ কৰক।
ধাৰণা টেগ: জুল তাপন।
- কিৰ্ছহফৰ দ্বিতীয় সূত্ৰ সংৰক্ষণৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি গঠিত –
A) আধান
B) শক্তি
C) ভৰবেগ
D) ভৰ
উত্তৰ: B
সমাধান: ΣIR = ΣEMF → বন্ধ লুপত কাৰ্য/শক্তিৰ ভাৰসাম্য।
চমু পথ: “K-2 = শক্তি”।
ধাৰণা টেগ: কিৰ্ছহফৰ সূত্ৰ।
- এটা 1 kW হীটাৰ 220 V ত কাম কৰে। টনা প্ৰৱাহ প্ৰায় –
A) 0.22 A
B) 2.2 A
C) 4.5 A
D) 22 A
উত্তৰ: C
সমাধান: I = P/V = 1000/220 ≈ 4.5 A।
চমু পথ: 1000 ÷ 220 ≈ 100 ÷ 22 ≈ 4.5।
ধাৰণা টেগ: শক্তিৰ পৰা প্ৰৱাহ।
- এডাল তাঁৰৰ ৰোধ 10 Ω। যদি ইয়াৰ দৈৰ্ঘ্য দুগুণ আৰু কালি আধা কৰা হয়, নতুন ৰোধ হ’ব –
A) 5 Ω
B) 10 Ω
C) 20 Ω
D) 40 Ω
উত্তৰ: D
সমাধান: R ∝ l/A; l → 2l, A → A/2 ⇒ R_নতুন = 10 × (2/0.5) = 10 × 4 = 40 Ω।
চমু পথ: “দৈৰ্ঘ্য দুগুণ আৰু কালি আধা → ৰোধ ৪×"।
ধাৰণা টেগ: ৰোধৰ জ্যামিতি।
- 47 kΩ ±10% ৰোধ এটাৰ ৰং কোড হ’ল –
A) হালধীয়া-বেঙুনীয়া-কমলা-ৰূপালী
B) হালধীয়া-বেঙুনীয়া-হালধীয়া-ৰূপালী
C) হালধীয়া-বেঙুনীয়া-ৰঙা-ৰূপালী
D) হালধীয়া-বেঙুনীয়া-ক’লা-সোণালী
উত্তৰ: B
সমাধান: 47 × 10³ Ω → 4-7-4 (হালধীয়া-বেঙুনীয়া-হালধীয়া) আৰু ৰূপালী = ±10%।
চমু পথ: “4-7-0000” → 4,7,4 ব্যাণ্ড।
ধাৰণা টেগ: ৰোধকৰ ৰং কোড।
- 1.5 V emf ৰ কোষ এটাই বাহ্যিক 4 Ω ৰোধৰ মাজেৰে 0.3 A প্ৰৱাহ যোগান ধৰে। ইয়াৰ আভ্যন্তৰীণ ৰোধ হ’ব –
A) 0.5 Ω
B) 1 Ω
C) 1.5 Ω
D) 2 Ω
উত্তৰ: B
সমাধান: V = I(R+r) ⇒ 1.5 = 0.3(4+r) ⇒ 5 = 4+r ⇒ r = 1 Ω।
চমু পথ: 0.3 A × 4 Ω = 1.2 V ৰোধ R ত ড্ৰপ; বাকী 0.3 V r ত ড্ৰপ → r = 0.3 V/0.3 A = 1 Ω।
ধাৰণা টেগ: আভ্যন্তৰীণ ৰোধ।
- কোনটো পদাৰ্থৰ ৰোধৰ ঋণাত্মক উষ্ণতা সহগ আছে?
A) তাম
B) নাইক্ৰম
C) জাৰ্মেনিয়াম
D) টাংষ্টেন
উত্তৰ: C
সমাধান: অৰ্ধপৰিবাহী (Ge) ৰ উষ্ণতা বাঢ়িলে ৰোধ কমে।
চমু পথ: “NTC = অৰ্ধপৰিবাহী”।
ধাৰণা টেগ: উষ্ণতা সহগ।
৫টা পূৰ্বৰ বছৰৰ প্ৰশ্ন
- দুটা 2 Ω ৰোধ শ্ৰেণীবদ্ধভাৱে আৰু দুটা এনে সংযোগ সমান্তৰালভাৱে। ফলপ্ৰসূ ৰোধ হ’ব – [RRB NTPC 2021]
A) 1 Ω
B) 2 Ω
C) 4 Ω
D) 8 Ω
উত্তৰ: B
সমাধান: প্ৰতিটো শ্ৰেণী শাখা = 2+2 = 4 Ω; দুটা 4 Ω সমান্তৰালত → 2 Ω।
চমু পথ: সমমিতি → গড় মান।
ধাৰণা টেগ: শ্ৰেণী-সমান্তৰাল সংমিশ্ৰণ।
- 2 মিনিটত 60 W বাল্ব এটাই ব্যৱহাৰ কৰা শক্তি হ’ল – [RRB Group-D 2019]
A) 120 J
B) 720 J
C) 7200 J
D) 1200 J
উত্তৰ: C
সমাধান: E = P t = 60 W × 120 s = 7200 J।
চমু পথ: 60 × 120 = 7200।
ধাৰণা টেগ: শক্তি = P × t।
- 200 V, 5 A মটৰ এটাই 20 s ত এটা ভাৰ তুলিবলৈ কৰা কাম হ’ব – [RRB JE 2015]
A) 20 kJ
B) 2 kJ
C) 10 kJ
D) 200 kJ
উত্তৰ: A
সমাধান: W = V I t = 200 × 5 × 20 = 20 000 J = 20 kJ।
চমু পথ: 200 × 5 = 1000; ×20 = 20 kJ।
ধাৰণা টেগ: বৈদ্যুতিক কাম।
- ফিউজ তাঁৰৰ থাকে – [RRB NTPC 2016]
A) উচ্চ ৰোধ, উচ্চ গলনাংক
B) নিম্ন ৰোধ, নিম্ন গলনাংক
C) উচ্চ ৰোধ, নিম্ন গলনাংক
D) নিম্ন ৰোধ, উচ্চ গলনাংক
উত্তৰ: C
সমাধান: ই সোনকালে গলিব লাগে → নিম্ন গলনাংক; প্ৰৱাহ সীমিত কৰিব লাগে → উচ্চ ৰোধ।
চমু পথ: “ফিউজ = উচ্চ R, নিম্ন গলনাংক”।
ধাৰণা টেগ: ফিউজৰ ধৰ্ম।
- বৈদ্যুতিক শক্তিৰ বাণিজ্যিক একক হ’ল – [RRB ALP 2018]
A) ৱাট
B) জুল
C) কিল’ৱাট-ঘণ্টা
D) কিল’ৱাট
উত্তৰ: C
সমাধান: 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J।
চমু পথ: “বিলৰ একক = kWh”।
ধাৰণা টেগ: শক্তিৰ একক।
দ্ৰুত কৌশল আৰু চমু পথ
| পৰিস্থিতি | চমু পথ | উদাহৰণ |
|---|---|---|
| সমান্তৰালত সমান ৰোধ | R_মুঠ = R / n | ৪ × 10 Ω সমান্তৰালত → 2.5 Ω |
| বেলেগ ভ’ল্টেজত শক্তি | P_নতুন = P_পুৰণি × (V_নতুন/V_পুৰণি)² | 110 V ত 100 W বাল্ব → 25 W |
| কেলৰিত দ্ৰুত তাপ | H(cal) ≈ 0.24 I² R t | 2 A, 5 Ω, 10 s → 0.24×200 ≈ 48 cal |
| আভ্যন্তৰীণ ৰোধ | r = (E – V)/I | E = 1.5 V, V = 1.2 V, I = 0.3 A → r = 1 Ω |
| ৰং-কোড ৩য় ব্যাণ্ড | ব্যাণ্ড মানৰ সমান শূন্য যোগ কৰক | হালধীয়া (4) → 0000 → 10⁴ |
পৰিহাৰ কৰিবলগীয়া সাধাৰণ ভুলসমূহ
| ভুল | ছাত্ৰ-ছাত্ৰীয়ে কিয় কৰে | শুদ্ধ পদ্ধতি |
|---|---|---|
| জুলৰ সূত্ৰত প্ৰৱাহৰ বৰ্গ কৰা পাহৰা | P = VI আৰু H = I²Rt ৰ মাজত গোলমাল হয় | সদায় চাওক কোনটো সূত্ৰ সোধা হৈছে; তাপত I² ব্যৱহাৰ হয় |
| সমান্তৰাল বাল্বৰ বাবে ভুল সূত্ৰ ব্যৱহাৰ | শক্তিবোৰ পোনপটীয়াকৈ যোগ হয় বুলি ধৰা | শক্তি কেৱল তেতিয়াহে যোগ হয় যেতিয়া ভ’ল্টেজ একে হয়; প্ৰথমে প্ৰৱাহ পুনৰ গণনা কৰক |
| কোষত আভ্যন্তৰীণ ৰোধৰ প্ৰতি লক্ষ্য নকৰা | টাৰ্মিনেল ভ’ল্টেজ = emf বুলি ধৰা | Ir ড্ৰপ বিয়োগ কৰক: V = E – Ir |
| kWh আৰু জুলৰ মাজত গোলমাল | kWh হৈছে 3.6 × 10⁶ J, 1000 J নহয় | SI এককত সোধা হ’লেহে জুললৈ ৰূপান্তৰ কৰক |
দ্ৰুত পুনৰীক্ষণ ফ্লেচকাৰ্ড
| সন্মুখ | পিঠি |
|---|---|
| ওহমৰ সূত্ৰৰ উক্তি | V = IR স্থিৰ উষ্ণতাত |
| আপেক্ষিক ৰোধৰ SI একক | অ’ম-মিটাৰ (Ω-m) |
| পৰিবাহিতা সূত্ৰ | G = 1/R (ছিমেন) |
| V আৰু R ৰ ক্ষেত্ৰত শক্তি | P = V²/R |
| kWh ৰ পৰা জুললৈ শক্তি | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J |
| ফিউজ তাঁৰৰ ধৰ্ম | উচ্চ R, নিম্ন গলনাংক |
| কিৰ্ছহফৰ ১ম সূত্ৰ | ΣI_ভিতৰ = ΣI_বাহিৰ (জংচন নিয়ম) |
| কিৰ্ছহফৰ ২য় সূত্ৰ | ΣIR = ΣEMF (লুপ নিয়ম) |
| অৰ্ধপৰিবাহীৰ উষ্ণতা সহগ | ঋণাত্মক |
| শক্তিৰ বাণিজ্যিক একক | কিল’ৱাট-ঘণ্টা |