সৃজনশীলঃ ‘চিত্রে একটি বৃত্তাকার…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০২৩ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

প্রকৃতিতে e. মানের ভগ্নাংশে কোনো চার্জের অস্থিত্ব নেই বলে কোনো বস্তুর আধানের মান 7.5 C হতে পারে না।

একটি ইলেকট্রন বা প্রোটিনের চার্জই হলো প্রকৃতিতে নূন্যতম মানের চার্জ যার মান e^. = 1.60218 × 10^-19 C।

   পরীক্ষার সাহায্যে দেখা যায় যে, প্রকৃতিতে কোনো বস্তুর মোট চার্জ একটি নিদিষ্ট নূন্যতম মানের পূর্ন সংখ্যার গুনিতক। তাই 7.5 C হতে পারে না।

দেওয়া আছে, 

    বৃত্তের ব্যাসার্ধ = 15 cm = 0.15 m

    A বিন্দুতে আধান, q₁ =4 nC = 4 × 10^-9 C

    B  ,,   ,,  , q₂ = 8 nC = 8 × 10^-9 C

বলা আছে, AB = BC = CD = DA

সুতরাং, ABCD বর্গাকার এবং θ = 900

এখন,

  A বিন্দুর জন্য প্রাবল্য ,

$\begin{array}{cc}{E}_1& =\frac{1}{4{ϵ}_0\pi }\times \frac{q_1}{r^2}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{4\times {10}^{-9}}{(0.15{)}^2}\\ & =1600{\mathrm{NC}}^{-1}\end{array}$

B বিন্দুর জন্য প্রাবল্য , 

$\begin{array}{cc}{E}_2=& \frac{1}{4{ϵ}_0\pi }\times \frac{q_2}{r^2}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{9\times {10}^{-9}}{(0.15{)}^2}\\ & =3200{\mathrm{NC}}^{-1}\end{array}$

সুতরাং, P বিন্দুতে লব্ধি প্রাবল্যের মান, 

$\begin{array}{c}E=\sqrt{E_1{}^2+E_2{}^2+2E_1{E}_2\cos \theta }\\ =\sqrt{(1600{)}^2+(3200{)}^2+2\times 1600\times 3200\cos {90}^{\circ }}\end{array}$

সুতরাং, E = 3577.71 NC^-1 

অতত্রব, P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্যের নির্নেয় মান 3577.71NC-1

Answer.

দেওয়া আছে,

    উদ্দীপকের A বিন্দুতে আধান, q₁ =4 nC

                   = 4 × 10-9 C

          B  ,,   ,,  , q₂ = 9 nC

                     =9 × 10^-9 C

    বৃত্তের ব্যাসার্ধ, r = 0.15 m

‘গ‘ হতে প্রাপ্ত, ABCD একটি বর্গাকার চতুর্ভজ।

$\begin{array}{cc}\therefore \mathrm{AB}=\mathrm{BC}=\mathrm{CD}=\mathrm{DA}& =\sqrt{(0.15{)}^2+(0.15{)}^2}\\ & =0.2121m\end{array}$

A বিন্দুর জন্য C বিন্দুতে q₁ এর বিভব, 

$\begin{array}{cc}& V_{\mathrm{AC}}=\frac{1}{4{ϵ}_0\pi }\times \frac{q_1}{(r+r)}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{4\times {10}^{-9}}{(0.15+0.15)}\\ & =120V\end{array}$

B বিন্দুর জন্য C বিন্দুতে q₂ এর বিভব,

$\begin{array}{cc}& V_{\mathrm{AC}}=\frac{1}{4{ϵ}_0\pi }\times \frac{q_2}{\mathrm{BC}}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{8\times {10}^{-9}}{0.2121}\\ & =339.46V\end{array}$

C বিন্দুতে মোট বিভব, 

$\begin{array}{cc}{V}_C& =V_{AC}+V_{BC}\\ & =120+339.46\\ & =459.46V\end{array}$

A বিন্দুর জন্য D বিন্দুতে q₁ এর বিভব, 

$\begin{array}{cc}{V}_{\mathrm{DA}}& =\frac{1}{4{ϵ}_0\pi }\times \frac{q_1}{\mathrm{DA}}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{4\times {10}^{-9}}{0.2121}\\ & =169.73V\end{array}$

B বিন্দুর জন্য D বিন্দুতে  q₂ এর বিভব, 

$\begin{array}{cc}{V}_{\mathrm{BD}}& =\frac{1}{4{ϵ}_0\pi }\times \frac{q_2}{(r+r)}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{8\times {10}^{-9}}{(0.15+0.15)}\\ & =240V\end{array}$

সুতরাং, D বিন্দুতে মোট বিভব, V_D = V_DA + V_BD  

                = 169.73 + 240

                = 409.73 V

দেখা যাচ্ছে, VD < VC  

যেহেতু, e- কম বিভবের স্থান থেকে বেশি বিভবের স্থানের দিকে গতিশীল হয় তাই বলা যায় , C ও D বিন্দুর সাথে পরিবাহী তার যুক্ত করলে পরিবাহরি মুক্ত ইলেকট্রন D বিন্দু থেকে C বিন্দুর দিকে গতিশীল হবে।

Answer.