পদার্থ বিজ্ঞান • স্থির বিদ্যুৎ
পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন
শীতের সকালে মিনা শুকনো চুল চিরুনি দিয়ে আঁচড়ানোর পর চিরুনিটি টেবিলে রাখা ছোট ছোট কাগজের টুকরোর কাছে ধরল। কাগজের টুকরোগুলো লাফিয়ে চিরুনির গায়ে লেগে গেল, কিন্তু কিছুক্ষণ পরই কয়েকটি টুকরো ছিটকে নিচে পড়ে গেল। এরপর সে বিদ্যুৎ অপরিবাহী স্ট্যান্ডের ওপর পরস্পর স্পর্শ করে রাখা দুটি অভিন্ন ধাতব গোলক ও নিল। একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কাচ দণ্ড গোলক এর কাছে (স্পর্শ না করে) আনা হলো।
- ক)(1)
বৈদ্যুতিক আবেশ কী?
- খ)(2)
বর্ষাকালে স্থির বিদ্যুতের পরীক্ষাগুলো ঠিকভাবে কাজ করে না কেন? ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
চিরুনির কাছে আনলে কাগজের টুকরোগুলো আকর্ষিত হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
গোলক দুটি স্পর্শ অবস্থায় থেকে আবেশের মাধ্যমে কীভাবে চার্জিত হবে তা বিশ্লেষণ করো। কাচ দণ্ড কাছে থাকা অবস্থায় গোলক দুটিকে আলাদা করে দণ্ডটি সরিয়ে নিলে এবং আলাদা করার আগেই দণ্ডটি সরিয়ে নিলে গোলক দুটির চার্জের অবস্থা কী হবে, তুলনা করে বর্ণনা দাও।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো আহিত বস্তুকে অন্য কোনো পরিবাহী বস্তুর কাছে আনলে সেই বস্তুর কাছের প্রান্তে বিপরীত ধরনের এবং দূরের প্রান্তে সমধর্মী চার্জ সৃষ্টি হওয়ার প্রক্রিয়াকে বৈদ্যুতিক আবেশ বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর বর্ষাকালে বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বেশি থাকে। জলীয় বাষ্প সামান্য পরিবাহী হওয়ায় ঘষে বা অন্য উপায়ে বস্তুতে জমা হওয়া চার্জ বাতাসের মাধ্যমে দ্রুত হারিয়ে যায়। ফলে বস্তুতে চার্জ ধরে রাখা যায় না। এজন্য বর্ষাকালে স্থির বিদ্যুতের পরীক্ষাগুলো ঠিকভাবে কাজ করে না। শীতকালে বাতাস শুকনো থাকে বলে পরীক্ষা ভালো কাজ করে।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর চুল আঁচড়ানোর সময় ঘর্ষণে চিরুনিতে ঋণাত্মক চার্জ জমা হয়। কাগজের টুকরো চার্জহীন। নেগেটিভ চার্জযুক্ত চিরুনি কাছে আনলে কাগজের টুকরোর কাছের অংশে আবেশের ফলে ধনাত্মক চার্জ এবং দূরের অংশে ঋণাত্মক চার্জ জমা হয়। কাছের ধনাত্মক অংশ আকর্ষণ বল এবং দূরের ঋণাত্মক অংশ বিকর্ষণ বল অনুভব করে। কিন্তু কাছের অংশের দূরত্ব কম হওয়ায় আকর্ষণ বল বিকর্ষণ বলের চেয়ে বেশি হয়। ফলে লব্ধি বল আকর্ষণধর্মী হয় এবং কাগজের টুকরো লাফিয়ে চিরুনির দিকে চলে আসে।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর কাচ দণ্ড ধনাত্মক চার্জযুক্ত। এটি গোলকের কাছে আনলে আবেশের ফলে গোলক দুটির মুক্ত ইলেকট্রনগুলো দণ্ডের আকর্ষণে এর দিকে সরে আসে। ফলে দণ্ডের নিকটবর্তী প্রান্ত অর্থাৎ গোলকে ঋণাত্মক চার্জ এবং দূরবর্তী গোলক এর শেষ প্রান্তে ইলেকট্রনের ঘাটতির কারণে সমপরিমাণ ধনাত্মক চার্জ আবেশিত হয়।
প্রথম ক্ষেত্র (দণ্ড কাছে থাকা অবস্থায় গোলক আলাদা করে পরে দণ্ড সরানো): গোলক দুটি পরিবাহী, তাই আলাদা করার সময় এ ঋণাত্মক ও এ ধনাত্মক চার্জ আটকে যায়। দণ্ড সরিয়ে নিলেও এই চার্জ থেকে যায়। ফলে ঋণাত্মক ও ধনাত্মক চার্জে স্থায়ীভাবে আহিত থাকে। বিপরীত চার্জের কারণে এরা পরস্পরকে আকর্ষণ করে। দুই গোলকের চার্জের মান সমান হবে।
দ্বিতীয় ক্ষেত্র (গোলক স্পর্শ অবস্থায় থাকতেই দণ্ড সরানো): দণ্ডের প্রভাব না থাকায় ইলেকট্রনগুলো আবার সমানভাবে ছড়িয়ে যায় এবং দুই গোলকই পূর্বের মতো চার্জ নিরপেক্ষ হয়ে যায়। কোনো স্থায়ী চার্জ থাকে না।
তুলনা: প্রথম ক্ষেত্রে গোলকদ্বয় বিপরীত চার্জে স্থায়ীভাবে আহিত হয়, আর দ্বিতীয় ক্ষেত্রে চার্জ নিরপেক্ষ হয়ে যায়। অর্থাৎ আবেশে স্থায়ী চার্জ পেতে হলে আহিত দণ্ড কাছে থাকা অবস্থায়ই গোলক দুটিকে আলাদা করতে হবে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও