সৃজনশীলঃ ‘নিচের চিত্রটি লক্ষ…’ ২০২৬ – চলতড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

p-n জাংশানের ডিপ্লেশন স্তরে সমান পরিমাণ চার্জ থাকায় এরা চার্জ নিরপেক্ষ হয়।
p ও n সেমিকন্ডাকটর যুক্ত করলে ইলেকট্রন ও হোলের পারস্পরিক চলাচল শুরু হয় এবং বিভেদ দেওয়াল তৈরি হয়। এতে সমপরিমান পজিটিভ ও নেগেটিভ চার্জ থাকে। তাই এটিকে চার্জ নিরপেক্ষ বলা যায়।

বর্তনীর চাবি S খোলা অবস্থায় R3, R4 ও R5 দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হবে না। তাই বর্তনী কার্যকর রোধ হবে, 

R1 = 40Ω ও R2= 4Ω

এখানে,

R1 = 40Ω  

R2= 4Ω

এখানে, 

R1 ও R2 শ্রেণীসমবায়ে যুক্ত, 

∴ এদের তুল্যরোধ, Rs = R1 + R2

= 40 + 4 

= 44 Ω

এখানে,

E=9V

γ=1 Ω

Rs= 44 Ω

∴ S খোলা অবস্থায় , 

মূল প্রবাহ, 

$\begin{array}{cc}& I=\frac{E}{R_S+\gamma }\\ & =\frac{9}{44+1}\\ & =0.2A\end{array}$

উদ্দীপকের চাবি S বন্ধ অবস্থায় সবগুলো রোধ কার্যকর থাকবে।

R4 ও R5 সমান্তরালে সংযুক্ত।

∴ এদের তুল্যরোধ,

$\begin{array}{cc}{R}_{p45}& ={(\frac{1}{R_4}+\frac{1}{R_5})}^{-1}\\ & ={(\frac{1}{15}+\frac{1}{10})}^{-1}\\ & ={\left(\frac{25}{150}\right)}^{-1}\\ & =\frac{150}{25}\end{array}$

∴ Rp45 = 6 Ω

আবার R3 ও Rp45 শ্রেণিতে যুক্ত।

∴   Rs = R3 + Rp45

= 16+6

∴ Rs = 22Ω

অন্যদিকে , R1 ও R2 শ্রেণিতে সংযুক্ত । তাই 

   Rs12 = R1 + R2

= 40+4

=44Ω

Rs ও Rs12 সমান্তরালে সংযুক্ত 

$\begin{array}{cc}\therefore R_p& ={(\frac{1}{R_s}+\frac{1}{R_{s12}})}^{-1}\\ & ={(\frac{1}{22}+\frac{1}{44})}^{-1}\\ & =={\left(\frac{3}{44}\right)}^{-1}\end{array}$

$\therefore R_p=\frac{44}{3}\Omega$

এখানে,

E=9V

$\begin{array}{cc}& \gamma =1\Omega \\ & R_p=\frac{44}{3}\Omega \end{array}$

বর্তনীর মোট প্রবাহ , 

$\begin{array}{cc}& I=\frac{E}{R_s+\gamma }\\ & =\frac{9}{\frac{44}{3}+1}\\ & =\frac{3\times 9}{47}\end{array}$

∴ I = 0.5745A

আবার Rs দিয়ে প্রবাহিত তড়িতের পরিমাণ, 

$\begin{array}{cc}{I}_s& =\frac{R_p}{R_s}\times I_s\\ & =\frac{44}{3}\times 0.5745\\ \therefore I_s=& 0.383A\end{array}$

Is = 0.383 A তড়িৎ R3 এর মধ্য দিয়ে গিয়ে আবার R4 ও R5 এ বিভক্ত হয়ে যায়।

এখানে,

Rp45= 6 Ω

$\begin{array}{cc}& \therefore I_4=\frac{R_{p45}}{R_4}\times I_S\\ & =\frac{6}{15}\times 0.383\\ & \therefore I_4=0.1532A\\ & \end{array}$

I4 তড়িৎ প্রবাহের জন্য R4 রোধের মধ্য দিয়ে 10 মিনিট তড়িৎ চালনার ফলে উৎপন্ন তাপ., 

এখানে,

I4= 0.1532A

R4= 15 Ω

t=10×60

 =600

$\begin{array}{cc}H& =I_4{}^2{R}_{4}t\\ & =(0.1532{)}^2\times 15\times 600\\ & =211.23j\end{array}$

যেহেতু 211.23j < 300j

সৃজনশীল অনুরূপ [উত্তর :$R_5$ রোধে তাপ 316.81 J অর্থাৎ ফিউজটি গলে যাবে।]