পদার্থবিদ্যা - বিদ্যুৎ

মূল ধারণা ও সূত্রাবলী

# ধারণা সংক্ষিপ্ত ব্যাখ্যা
1 ওহমের সূত্র V = I × R (ভোল্টেজ = তড়িৎপ্রবাহ × রোধ) – শুধুমাত্র ধ্রুব তাপমাত্রায় ও ওহমিক পরিবাহীর জন্য প্রযোজ্য।
2 শ্রেণীবদ্ধ সংযোগে রোধ R_মোট = R₁ + R₂ + … (তড়িৎপ্রবাহ একই, ভোল্টেজ বিভক্ত হয়)
3 সমান্তরাল সংযোগে রোধ 1/R_মোট = 1/R₁ + 1/R₂ + … (ভোল্টেজ একই, তড়িৎপ্রবাহ বিভক্ত হয়)
4 বৈদ্যুতিক ক্ষমতা P = V I = I² R = V²/R (একক: ওয়াট)
5 জুলের তাপ সূত্র H = I² R t (তাপ ∝ তড়িৎপ্রবাহের বর্গ)
6 আপেক্ষিক রোধ ρ = R A / l (পদার্থের বৈশিষ্ট্য, একক Ω-m)
7 পরিবাহিতা G = 1/R (একক: সিমেন, S)

১০টি অনুশীলন এমসিকিউ

  1. একটি 220 V, 100 W বাল্ব 110 V-এর সাথে সংযুক্ত করা হলো। ব্যবহৃত ক্ষমতা হবে – A) 100 W
    B) 75 W
    C) 50 W
    D) 25 W

উত্তর: D
সমাধান: বাল্বের রোধ R = V²/P = 220²/100 = 484 Ω। নতুন ক্ষমতা P′ = V′²/R = 110²/484 = 25 W।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: P ∝ V²; ভোল্টেজ অর্ধেক → ক্ষমতা হয় (½)² = ¼ অংশ।
ধারণা ট্যাগ: ভোল্টেজের সাথে ক্ষমতার সম্পর্ক।

  1. তিনটি 6 Ω রোধ সমান্তরালে সংযুক্ত করলে মোট রোধ হবে – A) 18 Ω
    B) 6 Ω
    C) 2 Ω
    D) 0.5 Ω

উত্তর: C
সমাধান: 1/R = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6 ⇒ R = 2 Ω।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: n সংখ্যক সমান রোধ R সমান্তরালে → R_মোট = R/n।
ধারণা ট্যাগ: সমান্তরাল সংযোগ।

  1. আপেক্ষিক রোধের একক হল – A) Ω
    B) Ω-m
    C) Ω/m
    D) mho-m

উত্তর: B
সমাধান: ρ = R A / l → Ω × m² / m = Ω-m।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: মনে রাখুন “রো-এর একক = ওহম-মিটার”।
ধারণা ট্যাগ: আপেক্ষিক রোধের একক।

  1. 5 Ω রোধের মধ্য দিয়ে 2 A তড়িৎপ্রবাহ 10 s সময় ধরে প্রবাহিত হলে উৎপন্ন তাপ হল – A) 50 J
    B) 100 J
    C) 200 J
    D) 500 J

উত্তর: C
সমাধান: H = I² R t = 2² × 5 × 10 = 200 J।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: প্রথমে তড়িৎপ্রবাহের বর্গ করুন (2² = 4) তারপর গুণ করুন।
ধারণা ট্যাগ: জুল তাপন।

  1. কিরশফের দ্বিতীয় সূত্র কোন নীতির উপর ভিত্তি করে প্রতিষ্ঠিত? A) আধান
    B) শক্তি
    C) ভরবেগ
    D) ভর

উত্তর: B
সমাধান: ΣIR = ΣEMF → একটি বদ্ধ বর্তনীতে কার্য/শক্তির ভারসাম্য।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: “K-2 = শক্তি”।
ধারণা ট্যাগ: কিরশফের সূত্র।

  1. একটি 1 kW হিটার 220 V-এ কাজ করে। টানা তড়িৎপ্রবাহ আনুমানিক – A) 0.22 A
    B) 2.2 A
    C) 4.5 A
    D) 22 A

উত্তর: C
সমাধান: I = P/V = 1000/220 ≈ 4.5 A।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: 1000 ÷ 220 ≈ 100 ÷ 22 ≈ 4.5।
ধারণা ট্যাগ: ক্ষমতা থেকে তড়িৎপ্রবাহ।

  1. একটি তারের রোধ 10 Ω। এর দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ ও প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অর্ধেক করলে নতুন রোধ হবে – A) 5 Ω
    B) 10 Ω
    C) 20 Ω
    D) 40 Ω

উত্তর: D
সমাধান: R ∝ l/A; l → 2l, A → A/2 ⇒ R_নতুন = 10 × (2/0.5) = 10 × 4 = 40 Ω।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: “দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ ও ক্ষেত্রফল অর্ধেক → রোধ ৪ গুণ”।
ধারণা ট্যাগ: রোধের জ্যামিতিক নির্ভরতা।

  1. একটি 47 kΩ ±10% রোধের রঙিন চিহ্ন হল – A) হলুদ-বেগুনি-কমলা-রূপা
    B) হলুদ-বেগুনি-হলুদ-রূপা
    C) হলুদ-বেগুনি-লাল-রূপা
    D) হলুদ-বেগুনি-কালো-সোনা

উত্তর: B
সমাধান: 47 × 10³ Ω → 4-7-4 (হলুদ-বেগুনি-হলুদ) ও রূপা = ±10%।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: “4-7-0000” → 4,7,4 ব্যান্ড।
ধারণা ট্যাগ: রোধের রঙিন চিহ্ন।

  1. 1.5 V তড়িচ্চালক বলের একটি কোষ একটি 4 Ω বাহ্যিক রোধের মধ্য দিয়ে 0.3 A তড়িৎপ্রবাহ সরবরাহ করে। এর অভ্যন্তরীণ রোধ হল – A) 0.5 Ω
    B) 1 Ω
    C) 1.5 Ω
    D) 2 Ω

উত্তর: B
সমাধান: V = I(R+r) ⇒ 1.5 = 0.3(4+r) ⇒ 5 = 4+r ⇒ r = 1 Ω।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: 0.3 A × 4 Ω = 1.2 V R-এর দুই প্রান্তে বিভবপতন; অবশিষ্ট 0.3 V r-এর দুই প্রান্তে → r = 0.3 V/0.3 A = 1 Ω।
ধারণা ট্যাগ: অভ্যন্তরীণ রোধ।

  1. কোন পদার্থের রোধের ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ আছে? A) তামা
    B) নাইক্রোম
    C) জার্মেনিয়াম
    D) টাংস্টেন

উত্তর: C
সমাধান: অর্ধপরিবাহী (Ge) তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে রোধ হ্রাস পায়।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: “NTC = অর্ধপরিবাহী”।
ধারণা ট্যাগ: তাপমাত্রা সহগ।

৫টি পূর্ববর্তী বছরের প্রশ্ন

  1. দুটি 2 Ω রোধ শ্রেণীবদ্ধভাবে এবং এরকম দুটি সংযুক্তি সমান্তরালে সংযুক্ত। কার্যকরী রোধ হল – [RRB NTPC 2021] A) 1 Ω
    B) 2 Ω
    C) 4 Ω
    D) 8 Ω

উত্তর: B
সমাধান: প্রতিটি শ্রেণী শাখা = 2+2 = 4 Ω; দুটি 4 Ω সমান্তরালে → 2 Ω।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: প্রতিসাম্য → গড় মান।
ধারণা ট্যাগ: শ্রেণী-সমান্তরাল সংমিশ্রণ।

  1. 2 মিনিটে একটি 60 W বাল্ব দ্বারা ব্যবহৃত শক্তি হল – [RRB Group-D 2019] A) 120 J
    B) 720 J
    C) 7200 J
    D) 1200 J

উত্তর: C
সমাধান: E = P t = 60 W × 120 s = 7200 J।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: 60 × 120 = 7200।
ধারণা ট্যাগ: শক্তি = P × t।

  1. একটি 200 V, 5 A মোটর 20 s-এ একটি ভার উত্তোলন করে। সম্পাদিত কার্য হল – [RRB JE 2015] A) 20 kJ
    B) 2 kJ
    C) 10 kJ
    D) 200 kJ

উত্তর: A
সমাধান: W = V I t = 200 × 5 × 20 = 20 000 J = 20 kJ।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: 200 × 5 = 1000; ×20 = 20 kJ।
ধারণা ট্যাগ: বৈদ্যুতিক কার্য।

  1. একটি ফিউজ তারের বৈশিষ্ট্য হল – [RRB NTPC 2016] A) উচ্চ রোধ, উচ্চ গলনাঙ্ক
    B) নিম্ন রোধ, নিম্ন গলনাঙ্ক
    C) উচ্চ রোধ, নিম্ন গলনাঙ্ক
    D) নিম্ন রোধ, উচ্চ গলনাঙ্ক

উত্তর: C
সমাধান: এটি দ্রুত গলতে হবে → নিম্ন গলনাঙ্ক; তড়িৎপ্রবাহ সীমিত করতে → উচ্চ রোধ।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: “ফিউজ = উচ্চ R, নিম্ন গলনাঙ্ক”।
ধারণা ট্যাগ: ফিউজের বৈশিষ্ট্য।

  1. বৈদ্যুতিক শক্তির বাণিজ্যিক একক হল – [RRB ALP 2018] A) ওয়াট
    B) জুল
    C) কিলোওয়াট-ঘণ্টা
    D) কিলোওয়াট

উত্তর: C
সমাধান: 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J।
সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি: “বিলের একক = kWh”।
ধারণা ট্যাগ: শক্তির একক।

দ্রুত কৌশল ও সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি

পরিস্থিতি সংক্ষিপ্ত পদ্ধতি উদাহরণ
সমান্তরালে সমান রোধ R_মোট = R / n 4 × 10 Ω সমান্তরালে → 2.5 Ω
ভিন্ন ভোল্টেজে ক্ষমতা P_নতুন = P_পুরাতন × (V_নতুন/V_পুরাতন)² 100 W বাল্ব 110 V-এ → 25 W
ক্যালরিতে দ্রুত তাপ গণনা H(cal) ≈ 0.24 I² R t 2 A, 5 Ω, 10 s → 0.24×200 ≈ 48 cal
অভ্যন্তরীণ রোধ r = (E – V)/I E = 1.5 V, V = 1.2 V, I = 0.3 A → r = 1 Ω
রঙিন চিহ্ন ৩য় ব্যান্ড ব্যান্ড মানের সমান সংখ্যক শূন্য যোগ করুন হলুদ (4) → 0000 → 10⁴

এড়াতে সাধারণ ভুলসমূহ

ভুল ছাত্ররা কেন করে সঠিক পদ্ধতি
জুলের সূত্রে তড়িৎপ্রবাহের বর্গ নেওয়া ভুলে যাওয়া P = VI ও H = I²Rt-কে গুলিয়ে ফেলা সর্বদা কোন সূত্র জিজ্ঞাসা করা হয়েছে তা যাচাই করুন; তাপের জন্য I² ব্যবহার করুন
সমান্তরাল বাল্বের জন্য ভুল সূত্র ব্যবহার সরাসরি ক্ষমতা যোগ করা ধরে নেওয়া ক্ষমতা শুধুমাত্র তখনই যোগ হয় যখন ভোল্টেজ একই; প্রথমে তড়িৎপ্রবাহ পুনঃগণনা করুন
কোষে অভ্যন্তরীণ রোধ উপেক্ষা করা প্রান্তীয় বিভব = তড়িচ্চালক বল ধরে নেওয়া Ir পতন বিয়োগ করুন: V = E – Ir
kWh ও জুল গুলিয়ে ফেলা kWh হল 3.6 × 10⁶ J, 1000 J নয় SI এককে চাইলে শুধুমাত্র তখনই জুলে রূপান্তর করুন

দ্রুত পুনরালোচনা ফ্ল্যাশকার্ড

সামনের দিক পিছনের দিক
ওহমের সূত্রের বিবৃতি ধ্রুব তাপমাত্রায় V = IR
আপেক্ষিক রোধের SI একক ওহম-মিটার (Ω-m)
পরিবাহিতার সূত্র G = 1/R (সিমেন)
V ও R-এর পরিপ্রেক্ষিতে ক্ষমতা P = V²/R
kWh থেকে জুলে শক্তি 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J
ফিউজ তারের বৈশিষ্ট্য উচ্চ R, নিম্ন গলনাঙ্ক
কিরশফের ১ম সূত্র ΣI_ভিতরে = ΣI_বাইরে (সংযোগস্থলের নিয়ম)
কিরশফের ২য় সূত্র ΣIR = ΣEMF (বর্তনীর নিয়ম)
অর্ধপরিবাহীর তাপমাত্রা সহগ ঋণাত্মক
শক্তির বাণিজ্যিক একক কিলোওয়াট-ঘণ্টা