সৃজনশীলঃ ‘চিত্র দুটি পর্যবেক্ষণ…’ ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২১ – চলতড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

উচ্চ মানের রোধ পরিমাপে হুইটস্টোন ব্রিজ ব্যবহার করা হয় না। হুইটস্টোন ব্রিজে গ্যালভানোমিটারের বিক্ষেপ পর্যবেক্ষণ করে সাম্যাবস্থা নির্ণয় করা হয়। তিনটি জানা রোধের সাহায্যে সাম্যাবস্থায় অজানা রোধ নির্ণয় করা যায়। কিন্তু রোধের মান অনেক বেশি হলে তড়িৎপ্রবাহের মান অনেক কম হবে। এই তড়িৎপ্রবাহের জন্য গ্যালভানোমিটারে কোনো বিক্ষেপ দেখা যাবে না। ফলে মনে হবে ব্রিজটি সাম্যাবস্থায় আছে এবং ফলে রোধের পরিমাপে ভুল হবে।

উদ্দীপকের চিত্র-১ হতে-

তড়িৎপ্রবাহ, I = 10A

বর্তনীর তুল্যরোধ,R_eq= ?

A ও B এর দু'প্রান্তে বিভব পার্থক্য, V=?

R₂,R₃ ও R₄ রোধগুলো শ্রেণিতে থাকায় এদের তুল্যরোধ,

বা$\begin{array}{cc}& R_s=R_2+R_3+R_4\\ & \text{ বা, }{R}_s=3+6+9\\ & \therefore R_s=18\Omega \end{array}$

আবার, R_s ও R₅ সমান্তরালে থাকায় এদের তুল্যরোধ R_P,

বাবা$\begin{array}{cc}& \frac{1}{R_p}=\frac{1}{R_s}+\frac{1}{R_5}\\ & \text{ বা, }\frac{1}{R_p}=\frac{1}{18}+\frac{1}{6}\\ & \text{ বা, }\frac{1}{R_p}=\frac{2}{9}\\ & \therefore R_p=4.5\Omega \end{array}$

R₁,R₆ এবং R_p শ্রেণিতে থাকায়,

বা$\begin{array}{cc}& R_{eq}=R_1+R_6+R_p\\ & \text{ বা, }{R}_{eq}=5+5+4.5\\ & \therefore R_{\text{eq }}=14.5\Omega \end{array}$

∴ A ও B এর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য, V = I R eq

বা, V=10×14.5

∴V=145 V 

উদ্দীপকের চিত্র-২ বর্তনীর A বিন্দুতে কির্শফের ১ম সূত্র প্রয়োগ করে পাই,

$\begin{array}{cc}& I=I_1+I_2\\ & \therefore I-I_1-I_2=0\end{array}$

ABCDA বদ্ধ বর্তনীতে কির্শফের ২য় সূত্র প্রয়োগ করে পাই,

$\begin{array}{cc}& 5I+3I_2-12+4I_2=0\\ & \therefore 5I+7I_2=12\end{array}$

আবার, ABEFA বদ্ধ বর্তনীতে কির্শফের ২য় সূত্র প্রয়োগ করে পাই,

5I+2I_1-8+1I_1=0

বা, 5I+3I₁=8

সমীকরণ (1), (2) ও (3) সমাধান করে পাই,

$\begin{array}{cc}& I=1.296A\\ & I_1=0.507A\\ & I_2=0.7887A\end{array}$

যেহেতু I₂>I₁ 

I₂ প্রবাহটি বড় মানের হবে।