সৃজনশীলঃ ‘উভয় গোলকের ব্যাস…’ বরিশাল বোর্ড ২০২৪ – স্থির বিদ্যুৎ, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

ব্যবহারের সময় কম্পিউটারের মনিটর স্থির তড়িতে আহিত হয়। এ আধানগুলো অনাহিত কণা যেমন ধুলো-বালি প্রভৃতিকে আকর্ষণ করে। ফলে এটি তাড়াতাড়ি ময়লা হয়ে যায়।

এখানে, A গোলকের চার্জ, $q_1=-30C$
$B$ গোলকের চার্জ, $q_2=50C$
গোলকের মধ্যবর্তী দূরত্ব, $d=50\mathrm{cm}=0.5m$
কুলম্ব ধ্রুবক, $k=9\times {10}^{9}N{m}^2{C}^{-2}$
ক্রিয়াশীল বল, $F=$ ?
প্রতিটি গোলকের ব্যাসার্ধ, $r=\frac{10\mathrm{cm}}{2}=5\mathrm{cm}=0.05m$
দুই গোলকের কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্ব,

$d^{\prime }=(0.05+0.5+0.05)m=0.6m$

আমরা জানি, $F=\frac{{\mathrm{kq}}_1{q}_2}{d^{\prime 2}}$

$=\frac{9\times {10}^9{\mathrm{Nm}}^2{C}^{-2}\times (-30C)\times 50C}{(0.6m{)}^2}$
$=-3.75\times {10}^{13}N$

অর্থাৎ আধান দুটির ক্রিয়াশীল আকর্ষণ বল $3.75\times {10}^{13}N$ । কারণ F এর মান ঋণাত্মক।

উদ্দীপকের কাচদণ্ডটি ধনাত্মক চার্জে আহিত এবং A ও B গোলক দুটি যথাক্রমে – 30 C এবং + 50 C চার্জে চার্জিত।
এক্ষেত্রে, ধনাত্মক চার্জে চার্জিত কাচদণ্ডটিকে 30 C চার্জে চার্জিত A গোলকের নিকটে আনা হলে কাচদণ্ডটি গোলকের ঋণাত্মক আধানগুলোকে তার দিকে আকর্ষণ করবে। ফলে গোলকটিতে নেট ধনাত্মক চার্জের সৃষ্টি হবে। মূলত বৈদ্যুতিক আবেশের জন্য এ ঘটনা ঘটবে।

অপরদিকে, ধনাত্মক চার্জে চার্জিত কাচদণ্ডটিকে + 50 C চার্জে চার্জিত B গোলকের নিকটে আনা হলে গোলকটি বিকর্ষণ বল অনুভব করবে এবং দূরে সরে যাবে। কারণ আমরা জানি, সমধর্মী চার্জ পরস্পরকে বিকর্ষণ করে। অর্থাৎ, B গোলকটি আগে থেকেই ধনাত্মক চার্জে চার্জিত হওয়ায় এটির মধ্যে কোনো বৈদ্যুতিক আবেশের প্রভাব লক্ষ করা যাবে না এবং B গোলকটির অভ্যন্তরে আধানের চলাচল/স্থানান্তর হবে না। এটি আগের মতোই ধনাত্মক + 50 C আধানে আহিত থাকবে।
উপরের আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায়, ধনাত্মক কাচদণ্ড দ্বারা স্থির বৈদ্যুতিক আবেশের প্রভাব চার্জের স্থানান্তরের জন্য A গোলকটি নেট ধনাত্মক চার্জে আহিত হবে এবং B গোলকটিতে নতুন করে কোনো আধানের সঞ্চার হবে না। সুতরাং, কাচদণ্ড দ্বারা A গোলককে আহিত করা সম্ভব।