অধ্যায় ১০ বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং এর প্রভাব
তুমি ষষ্ঠ শ্রেণীর অধ্যায় ৯-এ প্রস্তাবিত ‘তোমার হাত কতটা স্থির?’ খেলাটি চেষ্টা করে দেখে থাকতে পারো। যদি না করে থাকো, এখনই চেষ্টা করে দেখতে পারো। পাহেলি ও বুঝুও ষষ্ঠ শ্রেণীর মত করে একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী সংযোগ করে খেলাটি সেট আপ করেছিল। তারা তাদের পরিবার ও বন্ধুদের সাথে এটি চেষ্টা করে অনেক মজা পেয়েছিল। তারা এতটাই উপভোগ করেছিল যে তারা তাদের অন্য শহরে থাকা এক চাচাতো ভাইবোনকে এটি প্রস্তাব করার সিদ্ধান্ত নিল। তাই, পাহেলি বিভিন্ন বৈদ্যুতিক উপাদানগুলো কীভাবে সংযুক্ত করতে হবে তা দেখিয়ে একটি সুন্দর চিত্র আঁকল (চিত্র ১০.১)।
চিত্র ১০.১ তোমার হাত কতটা স্থির তা পরীক্ষা করার সেটআপ
তুমি কি এই বর্তনীটি সুবিধাজনকভাবে আঁকতে পারো? এটি বুঝুকে ভাবিয়ে তুলল যে এই বৈদ্যুতিক উপাদানগুলোকে উপস্থাপনের কোন সহজ উপায় আছে কিনা।
১০.১ বৈদ্যুতিক উপাদানের প্রতীক
কিছু সাধারণ বৈদ্যুতিক উপাদানকে প্রতীক দ্বারা উপস্থাপন করা যায়। সারণী ১০.১-এ কিছু বৈদ্যুতিক উপাদান ও তাদের প্রতীক দেখানো হয়েছে। তুমি বিভিন্ন বইতে এই উপাদানগুলোর জন্য ভিন্ন ভিন্ন প্রতীক দেখতে পেতে পারো। তবে, এই বইতে আমরা এখানে দেখানো প্রতীকগুলোই ব্যবহার করব।
প্রতীকগুলো ভালো করে দেখো। বৈদ্যুতিক কোষের প্রতীকে লক্ষ্য করো, একটি দীর্ঘ রেখা এবং একটি খাটো কিন্তু মোটা সমান্তরাল রেখা আছে। তুমি কি মনে রেখেছ যে একটি বৈদ্যুতিক কোষের একটি ধনাত্মক প্রান্ত ও একটি ঋণাত্মক প্রান্ত থাকে? বৈদ্যুতিক কোষের প্রতীকে, দীর্ঘ রেখাটি ধনাত্মক প্রান্তকে এবং মোটা, খাটো রেখাটি ঋণাত্মক প্রান্তকে নির্দেশ করে।
একটি সুইচের জন্য ‘চালু’ অবস্থা এবং ‘বন্ধ’ অবস্থা দেখানো প্রতীকগুলোর দ্বারা উপস্থাপন করা হয়। একটি বর্তনীতে বিভিন্ন উপাদান সংযোগ করতে ব্যবহৃত তারগুলো রেখা দ্বারা উপস্থাপিত হয়।
সারণী ১০.১-এ, একটি ব্যাটারি এবং তার প্রতীকও দেখানো হয়েছে। তুমি কি জানো ব্যাটারি কী? একটি ব্যাটারির প্রতীক দেখো। তুমি কি বুঝতে পারছ একটি ব্যাটারি কী হতে পারে? কিছু কার্যকলাপের জন্য আমাদের একাধিক কোষের প্রয়োজন হতে পারে। তাই, আমরা চিত্র ১০.২-এ দেখানো মত দুই বা ততোধিক কোষ সংযুক্ত করি। লক্ষ্য করো
সারণী ১০.১ কিছু বৈদ্যুতিক বর্তনী উপাদানের প্রতীক
যে একটি কোষের ধনাত্মক প্রান্ত পরবর্তী কোষের ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে। দুই বা ততোধিক কোষের এমন সংমিশ্রণকে ব্যাটারি বলে। টর্চ, ট্রানজিস্টর, খেলনা, টিভি রিমোট কন্ট্রোলের মত অনেক যন্ত্রপাতি ব্যাটারি ব্যবহার করে। তবে, এইসব যন্ত্রের কিছুতে বৈদ্যুতিক কোষগুলো সবসময় চিত্র ১০.২-এ দেখানো মত একটির পর একটি সাজানো থাকে না। কখনো কখনো কোষগুলো পাশাপাশি রাখা হয়। তাহলে কোষগুলোর প্রান্তগুলো কীভাবে সংযুক্ত থাকে? যেকোনো যন্ত্রের ব্যাটারি কম্পার্টমেন্টের ভিতর ভালো করে দেখো। সাধারণত একটি মোটা তার বা ধাতব ফালি একটি কোষের ধনাত্মক প্রান্তকে পরবর্তী কোষের ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে সংযুক্ত করে (চিত্র ১০.৩)। ব্যাটারি কম্পার্টমেন্টে কোষগুলো সঠিকভাবে বসাতে তোমাকে সাহায্য করার জন্য, সেখানে সাধারণত ‘+’ এবং ‘-’ চিহ্ন মুদ্রিত থাকে।
আমাদের কার্যকলাপের জন্য ব্যাটারি তৈরি করতে আমরা কীভাবে কোষগুলো সংযুক্ত করব? তুমি চিত্র ১০.৪-এ দেখানো মত, একটি কাঠের ব্লক, দুটি লোহার ফালি ও রাবার ব্যান্ড ব্যবহার করে একটি কোষ ধারক তৈরি করতে পারো। এটি প্রয়োজনীয়
চিত্র ১০.২ (ক) দুইটি কোষের ব্যাটারি (খ) চারটি কোষের ব্যাটারি
চিত্র ১০.৩ দুইটি কোষ সংযুক্ত করে একটি ব্যাটারি তৈরি করা
চিত্র ১০.৪ একটি কোষ ধারক
চিত্র ১০.৫ আরেক ধরনের কোষ ধারক
যে রাবার ব্যান্ডগুলো ধাতব ফালিগুলোকে শক্ত করে ধরে রাখে।
তুমি দুই বা ততোধিক বৈদ্যুতিক কোষের ব্যাটারি তৈরি করার জন্য বাজার থেকে কোষ ধারকও কিনতে পারো। কোষগুলো সেগুলোর মধ্যে সঠিকভাবে বসাও, যাতে একটি কোষের ধনাত্মক
পাহেলি ও বুঝু ভাবছে ট্র্যাক্টর, ট্রাক ও ইনভার্টারে ব্যবহৃত ব্যাটারিগুলোও কি কোষ দিয়ে তৈরি? তাহলে তাকে ব্যাটারি কেন বলা হয়? তুমি কি তাদের এই প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পেতে সাহায্য করতে পারো?
![]()
চিত্র ১০.৬ ট্রাক ব্যাটারি ও তার কাটআউট
প্রান্ত পরবর্তী কোষের ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে। চিত্র ১০.৫-এ দেখানো মত কোষ ধারকের দুইটি ধাতব ক্লিপের প্রত্যেকটির সাথে একটি করে তারের টুকরো সংযুক্ত করো। তোমার ব্যাটারি ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত।
একটি ব্যাটারিকে উপস্থাপন করতে ব্যবহৃত প্রতীক সারণী ১০.১-এ দেখানো হয়েছে।
আসুন এখন সারণী ১০.১-এ দেখানো প্রতীকগুলো ব্যবহার করে একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীর বর্তনী চিত্র আঁকি।
কার্যকলাপ ১০.১
চিত্র ১০.৭-এ দেখানো বৈদ্যুতিক বর্তনীটি তৈরি করো। তুমি ষষ্ঠ শ্রেণীতে একটি বৈদ্যুতিক বাল্ব জ্বালানোর জন্য একটি অনুরূপ বর্তনী ব্যবহার করেছিলে। তুমি কি মনে রেখেছ যে সুইচটি ‘চালু’ অবস্থায় থাকলেই কেবল বাল্বটি জ্বলে? সুইচটি ‘চালু’ অবস্থানে নেওয়া মাত্রই বাল্বটি জ্বলে ওঠে।
তোমার নোটবুকে এই বৈদ্যুতিক বর্তনীটি অনুলিপি করো। বিভিন্ন বৈদ্যুতিক উপাদানের প্রতীক ব্যবহার করে এই বর্তনীর একটি বর্তনী চিত্রও তৈরি করো।
তোমার চিত্রটি কি চিত্র ১০.৮-এ দেখানোটির মত একই?
প্রতীক ব্যবহার করে বর্তনী চিত্র আঁকা অনেক সহজ। তাই, আমরা সাধারণত একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীকে তার বর্তনী চিত্র দ্বারা উপস্থাপন করি।
চিত্র ১০.৯ আরেকটি বর্তনী চিত্র দেখায়। এটি কি চিত্র ১০.৮-এ দেখানো বর্তনী চিত্রের সাথে অভিন্ন? কোন দিক থেকে এটি ভিন্ন?
এই বৈদ্যুতিক বর্তনীতে বাল্বটি কি জ্বলবে? মনে করো, সুইচটি ‘চালু’ অবস্থায় থাকলে এবং বৈদ্যুতিক বর্তনীটি সম্পূর্ণ বা বন্ধ থাকলেই কেবল বাল্বটি জ্বলে।
চিত্র ১০.৭ একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী
চিত্র ১০.৮ চিত্র ১০.৭-এ দেখানো বৈদ্যুতিক বর্তনীর বর্তনী চিত্র
- লক্ষ্য করো যে চাবি বা সুইচটি বর্তনীর যেকোনো জায়গায় রাখা যেতে পারে।
- যখন সুইচটি ‘চালু’ অবস্থায় থাকে, ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্ত থেকে ঋণাত্মক প্রান্ত পর্যন্ত বর্তনীটি সম্পূর্ণ হয়। তখন বর্তনীটিকে বন্ধ বলা হয় এবং তৎক্ষণাৎ সারা বর্তনীতে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয়।
- যখন সুইচটি ‘বন্ধ’ অবস্থায় থাকে, বর্তনীটি অসম্পূর্ণ থাকে। তাকে খোলা বলা হয়। বর্তনীর কোনো অংশ দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয় না।
বাল্বের ভিতরে একটি সরু তার থাকে, যাকে ফিলামেন্ট বলে, যা দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হলে জ্বলে ওঠে। যখন বাল্বটি ফিউজ হয়ে যায়, তার ফিলামেন্টটি ভেঙে যায়।
সতর্কতা মেইনসে সংযুক্ত একটি জ্বলন্ত বৈদ্যুতিক বাল্ব কখনো স্পর্শ করো না। এটি খুব গরম হতে পারে এবং তোমার হাত মারাত্মকভাবে পুড়ে যেতে পারে। মেইনস বা জেনারেটর বা ইনভার্টার থেকে বৈদ্যুতিক সরবরাহ নিয়ে পরীক্ষা করো না। তোমার তড়িতাঘাত লাগতে পারে, যা বিপজ্জনক হতে পারে। এখানে প্রস্তাবিত সব কার্যকলাপের জন্য কেবল বৈদ্যুতিক কোষ ব্যবহার করো।
বাল্বের ফিলামেন্টটি ভেঙে গেলে, বর্তনীটি কি সম্পূর্ণ হবে? বাল্বটি কি তখনও জ্বলবে?
তুমি লক্ষ্য করে থাকতে পারো যে একটি জ্বলন্ত বৈদ্যুতিক বাল্ব গরম হয়ে যায়। তুমি কি জানো কেন?
১০.২ তড়িৎপ্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া
কার্যকলাপ ১০.২
একটি বৈদ্যুতিক কোষ, একটি বাল্ব, একটি সুইচ ও সংযোগকারী তার নাও। চিত্র ১০.৯-এ দেখানো মত একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী তৈরি করো। এই কার্যকলাপটি শুধুমাত্র একটি কোষ ব্যবহার করে করতে হবে। সুইচটি ‘বন্ধ’ অবস্থায় রাখো। বাল্বটি কি জ্বলে? বাল্বটি স্পর্শ করো। এখন বৈদ্যুতিক সুইচটিকে ‘চালু’ অবস্থানে নিয়ে যাও এবং বাল্বটিকে এক মিনিট বা তার কিছু বেশি সময় জ্বলতে দাও। আবার বাল্বটি স্পর্শ করো। তুমি কি কোনো পার্থক্য অনুভব করো? সুইচটিকে আবার ‘বন্ধ’ অবস্থানে নিয়ে যাওয়ার পর, বাল্বটি আবার স্পর্শ করো।
কার্যকলাপ ১০.৩
চিত্র ১০.১০-এ দেখানো মত একটি বর্তনী তৈরি করো। প্রায় $10 \mathrm{~cm}$ দৈর্ঘ্যের নিক্রোম তারের একটি টুকরো নাও এবং পেরেক দুটির মধ্যে বেঁধে দাও। (তুমি একটি বৈদ্যুতিক মেরামতের দোকান থেকে নিক্রোম তার পেতে পারো অথবা একটি ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক হিটারের কুণ্ডলীর টুকরো ব্যবহার করতে পারো।) তারটি স্পর্শ করো। এখন সুইচটিকে ‘চালু’ অবস্থানে নিয়ে গিয়ে বর্তনীতে তড়িৎপ্রবাহ চালু করো। কয়েক
চিত্র ১০.১০
সতর্কতা সুইচটি দীর্ঘ সময়ের জন্য ‘চালু’ অবস্থায় রাখো না, নাহলে কোষটি খুব দ্রুত দুর্বল হয়ে যেতে পারে।
সেকেন্ড পর তারটি স্পর্শ করো। (এটিকে দীর্ঘ সময় ধরে রাখো না।) তড়িৎপ্রবাহ বন্ধ করো। কয়েক মিনিট পর আবার তারটি স্পর্শ করো। তড়িৎপ্রবাহ এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হলে তারটি গরম হয়ে যায়। এটি তড়িৎপ্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া। তুমি কি এমন কোনো বৈদ্যুতিক যন্ত্রের কথা ভাবতে পারো যেখানে তড়িৎপ্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া ব্যবহার করা হয়? এমন যন্ত্রের একটি তালিকা তৈরি করো।
তুমি হয়তো একটি বৈদ্যুতিক রুম হিটার বা রান্নার জন্য ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক হিটার দেখে থাকবে। এগুলো সবই একটি তারের কুণ্ডলী ধারণ করে। এই তারের কুণ্ডলীকে এলিমেন্ট বলে। তুমি লক্ষ্য করে থাকতে পারো যে যখন এই যন্ত্রপাতিগুলো বৈদ্যুতিক সরবরাহের সাথে সংযোগ করে চালু করা হয়, তখন তাদের এলিমেন্টগুলো লাল গরম হয়ে যায় এবং তাপ দেয়।
একটি তারে উৎপন্ন তাপের পরিমাণ তার উপাদান, দৈর্ঘ্য ও পুরুত্বের উপর নির্ভর করে। এইভাবে, বিভিন্ন প্রয়োজনের জন্য, বিভিন্ন উপাদান ও বিভিন্ন দৈর্ঘ্য ও পুরুত্বের তার ব্যবহার করা হয়।
বৈদ্যুতিক বর্তনী তৈরি করতে ব্যবহৃত তারগুলো সাধারণত গরম হয় না। অন্যদিকে, কিছু বৈদ্যুতিক যন্ত্রের এলিমেন্টগুলো এতটাই গরম হয় যে সেগুলো সহজেই দৃশ্যমান হয়।
তাপদীপ্ত বৈদ্যুতিক বাল্ব (চিত্র ১০.১২) প্রায়শই আলোর জন্য ব্যবহার করা হয় কিন্তু সেগুলো তাপও দেয়। এর মানে হল ব্যবহৃত বিদ্যুতের একটি অংশ তাপ উৎপন্ন করতে ব্যবহৃত হয়। এটি কাম্য নয় কারণ এটি বিদ্যুতের অপচয় ঘটায়। ফ্লুরোসেন্ট টিউব-লাইট ও কমপ্যাক্ট ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প (সিএফএল) উন্নত বিদ্যুৎ-দক্ষ আলোর উৎস। বর্তমানে, লাইট এমিটিং ডায়োড (এলইডি) বাল্বের ব্যবহার বাড়ছে। আলোর একটি নির্দিষ্ট তীব্রতা উৎপন্ন করার জন্য, তাপদীপ্ত বাল্ব বা ফ্লুরোসেন্ট টিউব বা সিএফএল-এর তুলনায় এলইডি বাল্ব কম বিদ্যুৎ খরচ করে। এইভাবে এলইডি বাল্ব অনেক বেশি বিদ্যুৎ-দক্ষ এবং তাই পছন্দ করা হচ্ছে।
![]()
চিত্র ১০.১৩ বৈদ্যুতিক বাল্ব, টিউব-লাইট, সিএফএল ও এলইডি
বিদ্যুৎ-দক্ষ বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি ও গ্যাজেট ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়। ভারতীয় মান ব্যুরো, নয়াদিল্লি পণ্যগুলোতে একটি স্ট্যান্ডার্ড মার্ক নির্ধারণ করে, যাকে আইএসআই মার্ক বলে যা পণ্যগুলোতে উল্লিখিত স্পেসিফিকেশনের সাথে সঙ্গতি রক্ষার নিশ্চয়তা দেয়। তাই আইএসআই মার্কযুক্ত পণ্য ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
দ্রষ্টব্য: ফ্লুরোসেন্ট টিউব ও সিএফএল-এ পারদের বাষ্প থাকে, যা বিষাক্ত প্রকৃতির। তাই, ক্ষতিগ্রস্ত ফ্লুরোসেন্ট টিউব বা সিএফএল-গুলো নিরাপদে নিষ্পত্তি করতে হবে।
চিত্র ১০.১৪ ভবনে ব্যবহৃত ফিউজ একটি বৈদ্যুতিক বাল্বের ফিলামেন্ট এত উচ্চ তাপমাত্রায় গরম হয় যে এটি জ্বলতে শুরু করে।
যদি একটি বড় তড়িৎপ্রবাহ একটি তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তারটি এতটাই গরম হতে পারে যে এটি গলে甚至 ভেঙে যেতে পারে। কিন্তু একটি তারের পক্ষে গলে ভেঙে যাওয়া কি সম্ভব? আসুন এটি পরীক্ষা করে দেখি।
কার্যকলাপ ১০.৪
আমরা কার্যকলাপ ১০.৩-এর জন্য যে বর্তনীটি ব্যবহার করেছিলাম সেটি আবার তৈরি করো। তবে, কোষটিকে চারটি কোষের একটি ব্যাটারি দিয়ে প্রতিস্থাপন করো। আর, নিক্রোম তারের জায়গায়, স্টিল উলের একটি সরু গুচ্ছ বেঁধে দাও। (স্টিল উল সাধারণত বাসনপত্র পরিষ্কার করতে ব্যবহৃত হয় এবং মুদি দোকানে পাওয়া যায়।) ঘরে যদি কোনো পাখা চালু থাকে, সেগুলো বন্ধ করো। এখন কিছু সময়ের জন্য বর্তনীর মধ্য দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত করো। স্টিল উলের গুচ্ছটি সাবধানে লক্ষ্য করো। কী ঘটে তা নোট করো। স্টিল উলের গুচ্ছটি কি গলে ভেঙে যায়?
কিছু বিশেষ উপাদান দিয়ে তৈরি তারগুলো দ্রুত গলে যায় এবং ভেঙে যায় যখন বড় তড়িৎপ্রবাহ সেগুলোর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করা হয়। এই তারগুলো বৈদ্যুতিক ফিউজ (চিত্র ১০.১৪) তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। সব

চিত্র ১০.১৫ বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত ফিউজ
ভবনে সমস্ত বৈদ্যুতিক বর্তনীতে ফিউজ বসানো থাকে। একটি বর্তনীর মধ্য দিয়ে নিরাপদে প্রবাহিত হতে পারে এমন তড়িৎপ্রবাহের একটি সর্বোচ্চ সীমা থাকে। দুর্ঘটনাবশত যদি তড়িৎপ্রবাহ এই নিরাপদ সীমা অতিক্রম করে, তাহলে তারগুলো
সতর্কতা মেইনস বর্তনীর সাথে সংযুক্ত একটি বৈদ্যুতিক ফিউজ নিজে তদন্ত করার চেষ্টা কখনো করো না। তবে, তুমি একটি বৈদ্যুতিক মেরামতের দোকানে গিয়ে পুড়ে যাওয়া ফিউজগুলোর সাথে নতুন ফিউজগুলোর তুলনা করতে পারো।
বৈদ্যুতিক বর্তনীতে অতিরিক্ত তড়িৎপ্রবাহের একটি কারণ হল তারগুলোর সরাসরি স্পর্শ। এটি ঘটতে পারে যদি তারগুলোর উপরকার অন্তরক ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে খসে পড়ে। এটি শর্ট সার্কিট ঘটাতে পারে। অতিরিক্ত তড়িৎপ্রবাহের আরেকটি কারণ হতে পারে একটি সকেটে অনেক যন্ত্র সংযোগ করা। এটি বর্তনীতে ওভারলোড ঘটাতে পারে। তুমি সংবাদপত্রে শর্ট সার্কিট ও ওভারলোডের কারণে সৃষ্ট অগ্নিকাণ্ডের প্রতিবেদন পড়ে থাকতে পারো।
অতিরিক্ত গরম হয়ে যেতে পারে এবং অগ্নিকাণ্ড ঘটাতে পারে। যদি বর্তনীতে একটি উপযুক্ত ফিউজ থাকে, এটি উড়ে গিয়ে বর্তনীটি ভেঙে দেবে। একটি ফিউজ এইভাবে একটি নিরাপত্তা যন্ত্র যা
বর্তমানে ফিউজের স্থলে ক্ষুদ্রাকার বর্তনী ভঙ্গকারী (এমসিবি) ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এগুলো এমন সুইচ যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ হয়ে যায় যখন একটি বর্তনীতে তড়িৎপ্রবাহ নিরাপদ সীমা অতিক্রম করে। তুমি সেগুলো চালু করলে বর্তনীটি আবার সম্পূর্ণ হয়। এমসিবি-তেও আইএসআই মার্ক খুঁজে দেখো।
![]()
চিত্র ১০.১৬ ক্ষুদ্রাকার বর্তনী ভঙ্গকারী ( $M C B$ )
চিত্র ১০.১৭ কম্পাসের কাঁটার উপর তড়িৎপ্রবাহের প্রভাব
সতর্কতা সর্বদা, উপযুক্ত ফিউজ ব্যবহার করো যা নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে এবং আইএসআই মার্ক বহন করে। ফিউজের স্থলে শুধু যেকোনো তার বা ধাতব ফালি কখনো ব্যবহার করো না।
বৈদ্যুতিক বর্তনীর ক্ষতি ও সম্ভাব্য অগ্নিকাণ্ড প্রতিরোধ করে।
বিভিন্ন উদ্দেশ্যে বিভিন্ন ধরনের ফিউজ ব্যবহার করা হয়। চিত্র ১০.১৪ আমাদের বাড়িতে ব্যবহৃত ফিউজ দেখায়। চিত্র ১০.১৫-এ দেখানো ফিউজগুলো সাধারণত বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত হয়।
আমরা তড়িৎপ্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করেছি এবং শিখেছি কীভাবে আমরা এটি আমাদের সুবিধার জন্য ব্যবহার করি। তড়িৎপ্রবাহের কি অন্য ক্রিয়াও আছে?
১০.৩ তড়িৎপ্রবাহের চৌম্বকীয় ক্রিয়া
কার্যকলাপ ১০.৫
একটি ব্যবহৃত ম্যাচবক্সের ভিতর থেকে কার্ডবোর্ডের ট্রেটি নাও। কার্ডবোর্ড ট্রেটির চারপাশে একটি বৈদ্যুতিক তার কয়েকবার পেঁচিয়ে দাও। তার ভিতরে একটি ছোট কম্পাস সূচ রাখো। এখন চিত্র ১০.১৭-এ দেখানো মত এই তারের মুক্ত প্রান্তগুলো একটি সুইচের মাধ্যমে একটি বৈদ্যুতিক কোষের সাথে সংযুক্ত করো।
কম্পাস সূচটি কোন দিকে নির্দেশ করছে তা লক্ষ্য করো। একটি দণ্ড চুম্বক কম্পাস সূচের কাছে নিয়ে আসো। কী ঘটে তা লক্ষ্য করো। এখন, কম্পাস সূচটি সাবধানে দেখতে দেখতে, সুইচটিকে ‘চালু’ অবস্থানে নিয়ে যাও।
চিত্র ১০.১৮ হ্যান্স ক্রিশ্চিয়ান ওয়ারস্টেড
(খ্রিস্টাব্দ ১৭৭৭-১৮৫১)
তুমি কী পর্যবেক্ষণ করো? কম্পাস সূচটি কি বেঁকে যায়? সুইচটিকে আবার ‘বন্ধ’ অবস্থানে নিয়ে যাও। কম্পাস সূচটি কি তার প্রাথমিক অবস্থানে ফিরে আসে?
পরীক্ষাটি কয়েকবার পুনরাবৃত্তি করো। এই পরীক্ষাটি কী নির্দেশ করে?
আমরা জানি যে একটি কম্পাসের সূচ একটি ক্ষুদ্র চুম্বক, যা উত্তর-দক্ষিণ দিকে নির্দেশ করে। যখন আমরা একটি চুম্বক এর কাছে নিয়ে আসি, সূচটি বেঁকে যায়। আমরা আরও দেখেছি যে পাশের একটি তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হলে কম্পাস সূচটি বেঁকে যায়। তুমি কি দুটি পর্যবেক্ষণকে সংযুক্ত করতে পারো? যখন একটি তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয়, তখন কি তারটি একটি চুম্বকের মত আচরণ করে?
এটাই একজন বিজ্ঞানী হ্যান্স ক্রিশ্চিয়ান ওয়ারস্টেড (চিত্র ১০.১৮)-ও ভেবেছিলেন। তিনিই প্রথম ব্যক্তি যিনি লক্ষ্য করেছিলেন যে প্রতিবার তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হলে কম্পাস সূচটি বেঁকে যায়।
সুতরাং, যখন একটি তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয়, এটি একটি চুম্বকের মত আচরণ করে। এটি তড়িৎপ্রবাহের চৌম্বকীয় ক্রিয়া। বাস্তবে, একটি তড়িৎপ্রবাহ ব্যবহার করে চুম্বক তৈরি করা যায়। তুমি কি এটিকে খুবই আশ্চর্যজনক মনে করছ? আসুন এটি চেষ্টা করে দেখি।
চিত্র ১০.১৯ একটি তড়িচ্চুম্বক
মনে রেখো একবারে কয়েক সেকেন্ডের বেশি সময়ের জন্য তড়িৎপ্রবাহ চালু করো না। সংযুক্ত রেখে দিলে তড়িচ্চুম্বকটি কোষটিকে দ্রুত দুর্বল করে দেয়।
১০.৪ তড়িচ্চুম্বক
কার্যকলাপ ১০.৬
প্রায় $75 \mathrm{~cm}$ দৈর্ঘ্যের অন্তরিত (প্লাস্টিক বা কাপড়ে আবৃত বা এনামেল করা) নমনীয় তারের একটি টুকরো এবং একটি লোহার পেরেক, ধরা যাক প্রায় ৬-১০ সেমি দৈর্ঘ্যের, নাও। পেরেকটির চারপাশে তারটি একটি কুণ্ডলীর আকারে শক্ত করে পেঁচিয়ে দাও। চিত্র ১০.১৯-এ দেখানো মত তারের মুক্ত প্রান্তগুলো একটি সুইচের মাধ্যমে একটি কোষের প্রান্তের সাথে সংযুক্ত করো।
পেরেকটির ডগার উপর বা কাছাকাছি কিছু পিন রাখো। এখন তড়িৎপ্রবাহ চালু করো। কী ঘটে? পিনগুলো কি পেরেকের ডগায় আটকে থাকে? তড়িৎপ্রবাহ বন্ধ করো। পিনগুলো কি এখনও পেরেকের ডগায় আটকে আছে?
উপরের কার্যকলাপের কুণ্ডলীটি তড়িৎপ্রবাহ এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হলে একটি চুম্বকের মত আচরণ করে। যখন তড়িৎপ্রবাহ বন্ধ করা হয়, কুণ্ডলীটি সাধারণত তার চৌম্বকত্ব হারায়। এমন কুণ্ডলীগুলিকে তড়িচ্চুম্বক বলে। তড়িচ্চুম্বকগুলো খুব শক্তিশালী করা যেতে পারে এবং খুব ভারী বোঝা তুলতে পারে। তুমি কি ষষ্ঠ শ্রেণীর অধ্যায় ১০-এ যে ক্রেন সম্পর্কে পড়েছিলে তা মনে রেখেছ? এমন একটি ক্রেনের শেষ প্রান্তে একটি শক্তিশালী তড়িচ্চুম্বক সংযুক্ত থাকে। তড়িচ্চুম্বকগুলো আবর্জনা থেকে চৌম্বকীয় পদার্থ আলাদা করতেও ব্যবহার করা হয়। ডাক্তাররা ক্ষুদ্র তড়িচ্চুম্বক ব্যবহার করে চোখে দুর্ঘটনাবশত পড়ে যাওয়া চৌম্বকীয় পদার্থের ছোট টুকরোগুলো বের করে আনেন। অনেক খেলনার ভিতরেও তড়িচ্চুম্বক থাকে।
১০.৫ বৈদ্যুতিক ঘণ্টা
আমরা একটি বৈদ্যুতিক ঘণ্টার সাথে বেশ পরিচিত। এর ভিতরে একটি তড়িচ্চুম্বক থাকে। আসুন দেখি এটি কীভাবে কাজ করে।
চিত্র ১০.২০ একটি বৈদ্যুতিক ঘণ্টার বর্তনী দেখায়। এটি একটি লোহার টুকরোর উপর পেঁচানো তারের একটি কুণ্ডলী নিয়ে গঠিত। কুণ্ডলীটি একটি তড়িচ্চুম্বক হিসেবে কাজ করে। এক প্রান্তে একটি হাতুড়ি সহ একটি লোহার ফালি তড়িচ্চুম্বকের কাছে রাখা হয়। লোহার ফালির কাছে একটি সংযোগ স্ক্রু আছে। যখন লোহার ফালিটি স্ক্রুর সংস্পর্শে থাকে, কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয় যা একটি তড়িচ্চুম্বকে পরিণত হয়। এটি তখন লোহার ফালিটিকে টানে। এই প্রক্রিয়ায়, ফালির শেষ প্রান্তের হাতুড়িটি ঘণ্টার গং-এ আঘাত করে শব্দ উৎপন্ন করে। তবে, যখন তড়িচ্চুম্বকটি লোহার ফালিটিকে টানে, এটি বর্তনীটিও ভেঙে দেয়। কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হওয়া বন্ধ হয়ে যায়। কুণ্ডলীটি কি তখনও একটি তড়িচ্চুম্বক থাকবে?
কুণ্ডলীটি আর তড়িচ্চুম্বক থাকে না। এটি আর লোহার ফালিটিকে আকর্ষণ করে না। লোহার ফালিটি তার মূল অবস্থানে ফিরে আসে এবং আবার সংযোগ স্ক্রুকে স্পর্শ করে। এটি বর্তনীটি সম্পূর্ণ করে। কুণ্ডলীতে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয় এবং হাতুড়িটি আবার গং-এ আঘাত করে। এই প্রক্রিয়াটি দ্রুত ধারাবাহিকভাবে পুনরাবৃত্তি হয়। বর্তনীটি সম্পূর্ণ হওয়ার প্রতিবার হাতুড়িটি গং-এ আঘাত করে। এভাবেই ঘণ্টা বাজে।
মূলশব্দ
$ \begin{array}{lll} \text { ব্যাটারি } & \text { বৈদ্যুতিক ঘণ্টা } & \text { তড়িৎপ্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া } \\ \text { বর্তনী চিত্র } & \text { তড়িচ্চুম্বক } & \text { তড়িৎপ্রবাহের চৌম্বকীয় ক্রিয়া } \\ \text { বৈদ্যুতিক উপাদান } & \text { ফিউজ } & \\ \end{array} $
তুমি যা শিখলে
-
বৈদ্যুতিক উপাদানগুলোকে প্রতীক দ্বারা উপস্থাপন করা সুবিধাজনক। এগুলো ব্যবহার করে, একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীকে একটি বর্তনী চিত্র দ্বারা উপস্থাপন করা যায়।
-
যখন একটি তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয়, তারটি গরম হয়ে যায়। এটি তড়িৎপ্রবাহের তাপীয় ক্রিয়া। এই ক্রিয়ার অনেক প্রয়োগ আছে।
-
কিছু বিশেষ উপাদান দিয়ে তৈরি তারগুলো দ্রুত গলে যায় এবং ভেঙে যায় যখন বড় তড়িৎপ্রবাহ সেগুলোর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করা হয়। এই উপাদানগুলো বৈদ্যুতিক ফিউজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা অগ্নিকাণ্ড ও বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির ক্ষতি প্রতিরোধ করে।
-
যখন একটি তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ প্রবাহিত হয়, এটি একটি চুম্বকের মত আচরণ করে।
-
একটি অন্তরিত তারের তড়িৎপ্রবাহ-বহনকারী কুণ্ডলীকে একটি লোহার টুকরোর চারপাশে পেঁচানো হলে তাকে তড়িচ্চুম্বক বলে।
-
তড়িচ্চুম্বক অনেক যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।
অনুশীলনী
১. তোমার নোটবুকে নিম্নলিখিত বৈদ্যুতিক বর্তনী উপাদানগুলোর প্রতিনিধিত্ব করার জন্য প্রতীকগুলো আঁকো: সংযোগকারী তার, ‘বন্ধ’ অবস্থায় সুইচ, বাল্ব, কোষ, ‘চালু’ অবস্থায় সুইচ, এবং ব্যাটারি।
২. চিত্র ১০.২১-এ দেখানো বর্তনীটিকে উপস্থাপন করার জন্য বর্তনী চিত্র আঁকো।
চিত্র ১০.২১
৩. চিত্র ১০.২২-এ একটি বোর্ডে স্থির করা চারটি কোষ দেখানো হয়েছে। চারটি কোষের একটি ব্যাটারি তৈরি করতে তুমি কীভাবে তাদের প্রান্তগুলো তার দিয়ে সংযুক্ত করবে তা নির্দেশ করতে রেখা আঁকো।
চিত্র ১০.২২
৪. চিত্র ১০.২৩-এ দেখানো বর্তনীর বাল্বটি জ্বলে না। তুমি কি সমস্যাটি চিহ্নিত করতে পারো? বাল্বটি জ্বলানোর জন্য বর্তনীতে প্রয়োজনীয় পরিবর্তন করো।
চিত্র ১০.২৩
৫. তড়িৎপ্রবাহের যেকোনো দুটি ক্রিয়ার নাম করো।
৬. যখন একটি তার দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ চালু করা হয়, কাছাকাছি রাখা একটি কম্পাস সূচ তার উত্তর-দক্ষিণ অবস্থান থেকে বেঁকে যায়। ব্যাখ্যা করো।
৭. চিত্র ১০.২৪-এ দেখানো বর্তনীর সুইচ বন্ধ করলে কম্পাস সূচটি কি বিক্ষেপ দেখাবে?
চিত্র ১০.২৪
৮. শূন্যস্থান পূরণ করো:
(ক) একটি কোষের প্রতীকের দীর্ঘ রেখাটি তার ____________ প্রান্তকে নির্দেশ করে।
(খ) দুই বা ততোধিক কোষের সংমিশ্রণকে ____________ বলে। (গ) যখন একটি রুম হিটারে তড়িৎপ্রবাহ ‘চালু’ করা হয়, এটি ____________ ।
(ঘ) তড়িৎপ্রবাহের তাপ