সৃজনশীলঃ ‘…’ ২০২৫ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

যে চার্জিত তলের প্রতিটি বিন্দুর বিভব সমান তাকে সমবিভব তল বলে। অন্যভাবে বলা যেতে পারে, যে তল বরাবর কোনো তড়িৎ প্রবাহিত হয় না, সেই তল সমবিভব তল। সুতরাং স্থির তড়িৎবিদ্যায় অন্তরিত আহিত পরিবাহীর পৃষ্ঠ সমবিভব পৃষ্ঠ। যেহেতু প্রতিটি বিন্দুর বিভব একই তাই সমবিভব তলের একবিন্দু থেকে অন্যবিন্দুতে আধান স্থানান্তর করলে কোনো কাজ হয় না। অর্থাৎ কৃতকাজ শূন্য।

এখানে,
প্রথম ধারক, $C_1=5\mu F$
২য় ধারক, $C_2=10\mu F$
৩য় ধারক, $C_3=15\mu F$

বিভব পার্থক্য, $V=24V$
এখানে, ধারকসমূহ সমান্তরালে যুক্ত। এদের তুল্য ধারকত্ব $C_p$ হলে,
$\begin{array}{cc}{C}_p=C_1+C_2+C_3& =(5+10+15)\mu F\\ & =30\mu F\\ & =30\times {10}^{-6}F\end{array}$

∴ সঞ্চিত শক্তি,
$U=\frac{1}{2}{C}_P{V}^2$
$=\frac{1}{2}\times 30\times {10}^{-6}\times (24{)}^2$
$=8.64\times {10}^{-3}J$

অতএব, উদ্দীপকের ধারকের ধারকসমূহের সংযোগের মাধ্যমে মোট সঞ্চিত শক্তি  $8.64\times {10}^{-3}J$

আমরা জানি, সঞ্চিত আধান $Q$ এর জন্য, $Q=CV$ অর্থাৎ, $Q\propto C$

বর্তনীর ধারকত্ব যত বেশি হবে সঞ্চিত আধান ততো বেশি হবে। আমরা জানি, সমান্তরাল সংযোগে ধারকের তুল্য ধারকত্ব সর্বোচ্চ হয়। অর্থাৎ, উদ্দীপকের সংযোগে ধারকত্ব সর্বাধিক।

এখানে, তুল্য ধারকত্ব, $C_p=30\times {10}^{-6}F$ [গ হতে]
বিভব পার্থক্য, $V=24V$

∴ সঞ্চিত আধান,

$\begin{array}{cc}Q& =C_p\times V\\ & =(30\times {10}^{-6}\times 24)C\\ & =7.2\times {10}^{-4}C\end{array}$

সুতরাং, উদ্দীপকের সংযোগটি যথার্থ এবং এক্ষেত্রে সর্বোচ্চ সঞ্চিত আধান $7.2\times {10}^{-4}C$