সৃজনশীলঃ ‘…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৪ – চল বিদ্যুৎ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

বাড়িতে যে বৈদ্যুতিক বাল্ব ব্যবহার করা হয় তাদের ফিলামেন্ট টাংস্টেন দ্বারা তৈরি। টাংস্টেনের উচ্চ আপেক্ষিক রোধ বা গলনাঙ্কের কারণে এটি বৈদ্যুতিক শক্তিকে খুব সহজেই আলোক শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে।
বর্তমানে ফিলামেন্ট দেওয়া বাল্বগুলোর প্রচলন ধীরে ধীরে কমে আসছে। কারণ এটা দিয়ে আলো তৈরি করলে ফিলামেন্টকে উত্তপ্ত করতে হয়। এতে বিদ্যুৎ শক্তির একটা বড় অংশ তাপ হিসেবে খরচ হয় বলে এখানে শক্তির অপচয় হয়। অর্থাৎ এদের দক্ষতা অনেক কম বলে এখন এদের প্রচলন কমে গেছে।

বর্তনীতে $R_1$ ও $R_4$ রোধ শ্রেণিসমবায়ে যুক্ত। অতএব রোধদ্বয়ের তুল্যরোধ $R_{s_1}=R_1+R_4=8\Omega +12\Omega =20\Omega$
আবার, $R_s$ ও $R_2$ রোধ সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত। এদের তুল্যরোধ,

$\frac{1}{R_{p_1}}=\frac{1}{R_{s_1}}+\frac{1}{R_2}$

বা, $\frac{1}{R_{p_1}}=\frac{1}{20}+\frac{1}{20}$
বা, $\frac{1}{R_{p_1}}=\frac{1+1}{20}$
বা, $\frac{1}{R_{p_1}}=\frac{2}{20}$
বা, $\frac{1}{R_{p_1}}=\frac{1}{10}$

$\therefore R_{p_1}=10\Omega$

আবার, $R_5$ ও $R_7$ শ্রেণিতে যুক্ত। এদের তূল্যরোধ হবে,

$R_{s_2}=R_5+R_7=7\Omega +5\Omega =12\Omega$

$R_{s_2}$ ও $R_6$ রোধ সমান্তরালে যুক্ত। এদের তুল্যরোধ হবে,

$\frac{1}{R_{p_2}}=\frac{1}{R_{s_2}}+\frac{1}{R_6}$

বা, $\frac{1}{R_{p_2}}=\frac{1}{12}+\frac{1}{12}$
বা, $\frac{1}{R_{p_2}}=\frac{1+1}{12}$
বা, $\frac{1}{R_{p_2}}=\frac{2}{12}$

$\therefore R_{p_2}=6\Omega$

এখন, $R_p$ ও $R_{p_1}$ রোধ শ্রেণিতে যুক্ত । অতএব বর্তনীর মোট তুল্যরোধ-

$\therefore R_s=R_{p_1}+R_{p_2}$
$=10+6$
$=16\Omega$

সুতরাং বর্তনীর মোট তুল্যরোধ $16\Omega$ ।

‘গ’ হতে প্রাপ্ত $R_s=16\Omega$
বর্তনীর বিভব পার্থক্য, $v=96V$
এখন, বর্তনীর বিদ্যুৎ প্রবাহ, $I=\frac{v}{R_s}=\frac{96}{16}=6A$
AC অংশে প্রবাহিত বিদ্যুৎপ্রবাহ $I_{\mathrm{AC}}=\left(\frac{R_{s_1}}{R_{s_1}+R_2}\right)\times I$

$=\left(\frac{20}{20+20}\right)\times 6$
$=3A$

$\therefore \mathrm{AC}$ অংশে বিভব পার্থক্য $V_{\mathrm{AC}}={\mathrm{IR}}_2=3\times 20=60V$
আবার DF অংশে প্রবাহিত বিদ্যুৎ প্রবাহ, $I_{\mathrm{DE}}=\left(\frac{R_{s_2}}{R_{s_2}+R_6}\right)\times I$

$=\left(\frac{12}{12+12}\right)\times 6$

বা, $I_{\mathrm{DE}}=3A$

$\therefore \mathrm{DE}$ অংশে বিভব পার্থক্য, $V_{\mathrm{DE}}={\mathrm{IR}}_7$

$=3\times 5$
$=15V$

সুতরাং $V_{\mathrm{AC}}\ne V_{\mathrm{DE}}$
অতএব, AC ও DE অংশের বিভব পার্থক্য সমান হবে না।