সৃজনশীলঃ ‘।উদ্দীপকটি লক্ষ্য কর…’ ২০২৪ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো তড়িৎ দিমেরুকে কোনো অসম তড়িৎ ক্ষেত্রে স্থাপন করলে তড়িৎ শক্তির মধ্যবর্তী সমবেদনার ফলে তড়িৎ প্রবাহ এবং তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপন্ন হবে।

      দুইটি সমপরিমান অধীন কিন্তু বিপরীতধর্মী তারা পরস্পর খুব কাছাকাছি থাকলে তাদেরকে তড়িৎ দ্বিমেরু বলা হয়। তড়িৎ দ্বিমেরুকে সবসময় সুষম তড়িৎ ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয় যার ফলে শুধুমাত্র তড়িৎ প্রবাহ উৎপন্ন হয় তবে যদি তড়িৎক্ষেত্রকে কোন অসম তড়িৎ ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয় তখন তড়িৎ প্রবাহের পাশাপাশি চৌম্বক ক্ষেত্রও উৎপন্ন হয়।

দেওয়া আছে,

$\begin{array}{cc}{C}_1& =6\mu F\\ & =6\times {10}^{-6}F\\ C_2& =12\mu F\\ & =12\times {10}^{-6}F\end{array}$

এখানে, 
C₁ ও C₂ শ্রেণি সমবায়ে সংযুক্ত।

∴ তুল্য ধারকত্ব, 

$\begin{array}{cc}{C}_3& ={(\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2})}^{-1}\\ & ={(\frac{1}{6}+\frac{1}{12})}^{-1}\\ & ={\left(\frac{12+6}{72}\right)}^{-1}\\ & =\frac{72}{18}\\ & =4\mu F\end{array}$

আবার,

C₃ও C₃সমান্তরাল সমবায়ে সংযুক্ত

$\begin{array}{cc}{C}_3& =6\mu F\\ & =6\times {10}^{-6}F\end{array}$

তুল্যধারক্ত, 

$\begin{array}{cc}{C}_p& =C_8+C_3\\ & =(4+6)\mu F\\ & =10\mu F\\ & =10\times {10}^{-6}F\end{array}$

∴ CP এর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য, V_p = V = IOV
∴ CS এর দুই প্রান্তের বিভের পার্থক্য, V_S = 10V

C_S এর ভিতর দিয়ে প্রবাহিত চার্জ, Q_S = C_SV_S

                       $\begin{array}{cc}& =(4\times {10}^{-6}\times 10)C\\ & =4\times {10}^{-6}C\end{array}$

∴ C1 এর ভিতরদিয়ে প্রবাহিত চার্জ 4×10^-6 C
Ans.

'গ' হতে, 
    C1 এর ভিতর দিয়ে প্রবাহিত চার্জ, Q₁ = 4×10^-5

    ধারকত্ব, C₁ = 6×10^-6 C

∴ সঞ্চিত শক্তি, 

$\begin{array}{cc}{E}_1& =\frac{1}{2}\times \frac{Q_1^2}{C_1}\\ & =\frac{1}{2}\times \frac{{(4\times {10}^{-5})}^2}{6\times {10}^{-6}}J\\ & =1.33\times {10}^{-4}J\end{array}$

C₃ বর্তনীর সাথে সমান্তরালে সংযুক্ত

C₃ এর ধারকত্ব, $\begin{array}{cc}{C}_3& =6\mu F\\ & =6\times {10}^{-6}F\end{array}$

C₃এর বিভব, V₃ = বর্তনীর বিভব

                 = 10V

সঞ্চিত শক্তি, 

$\begin{array}{cc}{E}_3& =\frac{1}{2}\times C_3{V}_3^2\\ & =\frac{1}{2}\times 6\times {10}^{-6}\times (10{)}^2\\ & =3\times {10}^{-4}J\end{array}$

এখানে, E₁ ≠  E₃
∴ উদ্দীপকের সমান ধারকত্বের ধারক দ্বয় সমান শক্তি সঞ্চয় করবে না।