সৃজনশীলঃ ‘নিচের চিত্রটি লক্ষ্য…’ ২০২৪ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো আবদ্ধ তড়িৎ বর্তনীর বিভিন্ন অংশগুলোর রোধ এবং তাদের আনুষাঙ্গিক প্রবাহের গুনফলের বীজগাতিক সমষ্টি ঐ বর্তনীর অন্তর্ভুক্ত মোট তড়িচ্চালক শক্তির সমান। অর্থাৎ IR = E এ সূত্রানুসারে কোনো আবদ্ধ বর্তী বর্তনীতে বিভিন্ন অংশে

যে সকল প্রবাহ চলে ঐ সকল প্রবাহকে আনুষাঙ্গিক রোধ দিয়ে গুন করে সমষ্টি নিলে ঐ বর্তনীর মোট তড়িচ্চালক শক্তির সমান হবে।

p- বাতির ক্ষেত্রে,

ক্ষমতা, P₁ = 40w

বিভব, V₁= 220 v

রোধ, R₁ = ?

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}& P_1=\frac{V_1^2}{R_1}\\ & \Rightarrow R_1=\frac{V_1^2}{P_1}=\frac{(220{)}^2}{40}=1210\Omega \end{array}$

আবার,

Q-বাতির জন্য,

P₂ = 60W

V₂ = 220V

R₂ = ?

আবার,

$\begin{array}{cc}& P_2=\frac{V_2^2}{R_2}\\ & \Rightarrow R_2=\frac{V_2^2}{P_2}\\ & =\frac{{220}^2}{60}=806.67\Omega \\ & \end{array}$

∴ তুল্যেরোধ, Rs = R₁ + R₂ = (1210 + 806.67)Ω
     = 2016.67Ω 

বিভব, V = 220V

$\therefore J=\frac{V}{R_S}=\frac{220}{2016.67}=0.11A$

P-বাতিটি সিরিজে যুক্ত অবস্থায়,

বর্তনীর মোট প্রবাহ, I = 0.11A

 P বাতির প্রবহ, I₁ = 0. IIA

 P বাতির ক্ষমতা, P₁ = I²₁ × R₁ = 14.641 W

আবার,

যদি P বাতিটি Q বাতির সাথে সমান্তরালে যুক্ত থাকে তাহলে:

∴ তু্ল্যরোধ,  

$\begin{array}{cc}& \frac{1}{R_p}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\\ & \Rightarrow \frac{1}{R_p}=\frac{1}{1210}+\frac{1}{806.67}\\ & \Rightarrow R_P={(\frac{1}{1210}+\frac{1}{806.67})}^{-1}\\ & \therefore R_P=484.0012\end{array}$

∴ মূলপ্রবাহ, $I_0^{\prime }=\frac{V}{R_p}=\frac{220}{484.0012}=0.455A$

∴ P বিন্দুর প্রবাহ,  

$\begin{array}{cc}{I}_0^{\prime }& =\frac{R_2}{R_1+R_2}{I}^{\prime }\\ & =\frac{806.67}{(1210+806.67)}\times 0.455\\ & =0.182A\end{array}$

∴ P বিন্দুর ক্ষমতা, 

$\begin{array}{cc}{P}_1^{\prime }& =R_1\times {\left(I_1^{\prime }\right)}^2\\ & =1210\times (0.182{)}^2\\ & =40.08W\end{array}$

∴ P'1 > P1        
∴ P বাতিটিকে Q বাতিটির সাথে সমান্তরালে যুক্ত করলে সর্বোচ্চ উজ্জল আলো বিকিরণ করে।