সৃজনশীলঃ ‘নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ…’ ঢাকা বোর্ড ২০২৫ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য থাকলে পরিবাহীর ভিতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হয়। তড়িৎ প্রবাহের সময় ইলেকট্রন গতিশীল হলে অণু পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ লাগে ফলে ইলেকট্রনের গতি বাধাপ্রাপ্ত হয়। এই বাধা অতিক্রম করে যাওয়ার সময় ইলেকট্রন কিছু শক্তি হারায়। এই হারানো শক্তি পরিবাহীতে তাপ শক্তি হিসেবে আবির্ভাব হয়। অর্থাৎ পরিবাহিতে তড়িৎ প্রবাহের ফলে তাপ উৎপন্ন হয়।

এখানে, তড়িৎ দ্বিমেরুর চার্জ, $q=4\mu C=4\times {10}^{-6}C$

তড়িৎ দ্বিমেরুর মধ্যবর্তী দূরত্ব, $2l=0.2\mathrm{mm}=0.2\times {10}^{-3}m$

∴ দ্বিমেরু ভ্রামক,

$\begin{array}{cc}P& =q\times 2l\\ & =4\times {10}^{-6}\times 0.2\times {10}^{-3}Cm\\ & =8\times {10}^{-10}Cm\end{array}$

দ্বিমেরুর মধ্যবিন্দু হতে P এর দূরত্ব, r=4 m

দ্বিমেরুর সাথে OP এর উৎপন্ন কোণ, $\theta ={45}^{\circ }$

P বিন্দুতে প্রাবল্য, $E=$ ?

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}E& =\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\cdot \frac{P\sqrt{1+3{\cos }^2\theta }}{r^3}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{8\times {10}^{-10}\times \sqrt{1+3{\cos }^2{45}^{\circ }}}{(4{)}^3}\\ & =0.178{\mathrm{NC}}^{-1}\end{array}$

অতএব, উদ্দীপকের P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য $0.178{\mathrm{NC}}^{-1}$.

এখানে, দ্বিমেরু ভ্রামক, $P=8\times {10}^{-10}Cm$ [‘গ’ হতে]
$P$ বিন্দুর জন্য, $r_P=4m,{\theta }_P={45}^{\circ }$

Q বিন্দুর জন্য, $r_Q=3m,{\theta }_Q={180}^{\circ }-{30}^{\circ }={150}^{\circ }$

এখন, P বিন্দুতে বিভব,

$\begin{array}{cc}{V}_P& =\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\cdot \frac{P\cos {\theta }_P}{r_P{}^2}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{8\times {10}^{-10}\times \cos {45}^{\circ }}{(4{)}^2}\\ & =0.32\mathrm{volt}\end{array}$

এবং Q বিন্দুর বিভব, 

$\begin{array}{cc}{V}_Q& =\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\cdot \frac{P\cos {\theta }_Q}{r_Q^2}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{8\times {10}^{-10}\times \cos {150}^{\circ }}{(3{)}^2}\\ & =-0.69\mathrm{volt}\end{array}$

এখানে, $V_P\ne V_Q$

উদ্দীপকের P ও Q বিন্দুর সংযোজক রেখায় বিভবপার্থক্য সৃষ্টি হবে ফলে আধান গতিশীল হওয়ার সম্ভাবনা আছে।