পদার্থ বিজ্ঞান • স্থির বিদ্যুৎ
পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন
শীতকালের এক সকালে নীলা চুল আঁচড়ে একটি প্লাস্টিকের চিরুনিকে ক্ষুদ্র একটি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের বলের কাছে আনল। বলটি লাফিয়ে চিরুনির গায়ে লেগে গেল এবং কিছুক্ষণ পরেই চিরুনি থেকে বিকর্ষিত হয়ে ছিটকে সরে গেল। পরে নীলা ফয়েলের বলের বদলে একই আকারের শুকনো থার্মোকলের বল দিয়ে পরীক্ষাটি করল।
- ক)(1)
বৈদ্যুতিক আবেশ কাকে বলে?
- খ)(2)
চিরুনির ঋণাত্মক চার্জ অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের সম্মুখভাগে ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট করে কেন? ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
ফয়েলের বলটি প্রথমে চিরুনির গায়ে লেগে গেল এবং পরে ছিটকে সরে গেল কেন? ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
নীলা থার্মোকলের বল দিয়ে পরীক্ষাটি করলে ফয়েলের বলের মতো একই ঘটনা ঘটবে কি না, বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো আহিত বস্তুকে অনাহিত পরিবাহীর কাছে আনলে পরিবাহীটির কাছের প্রান্তে বিপরীত চার্জ এবং দূরের প্রান্তে সমধর্মী চার্জ সৃষ্টি হওয়ার ঘটনাকে বৈদ্যুতিক আবেশ বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল পরিবাহী, তাই এতে মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। ঋণাত্মক চার্জযুক্ত চিরুনি কাছে আনলে সমধর্মী চার্জের বিকর্ষণের ফলে ফয়েলের সম্মুখভাগের ইলেকট্রনগুলো বিকর্ষিত হয়ে পেছন দিকে সরে যায়। এতে সম্মুখভাগে ইলেকট্রনের ঘাটতি দেখা দেয় এবং সেখানে ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট হয়। পেছনের অংশে ঋণাত্মক চার্জ জমা হয়। এভাবেই সম্মুখভাগে ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর চিরুনিতে ঋণাত্মক চার্জ আছে। এটি কাছে আনলে ফয়েলের বলের সম্মুখভাগে ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট হয় এবং পেছনভাগে ঋণাত্মক চার্জ জমা হয়। কাছের বিপরীত চার্জের আকর্ষণ দূরের সমধর্মী চার্জের বিকর্ষণের চেয়ে বেশি হয় বলে মোট বল আকর্ষণধর্মী হয়। ফলে বলটি লাফিয়ে চিরুনির গায়ে লেগে যায়।
ফয়েল পরিবাহী বলে স্পর্শের সাথে সাথে চিরুনি থেকে কিছু ঋণাত্মক চার্জ ফয়েলে চলে আসে এবং ধনাত্মক আবিষ্ট চার্জ নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়। তখন ফয়েল ও চিরুনি উভয়ই ঋণাত্মকভাবে আহিত থাকে। সমধর্মী চার্জের বিকর্ষণে বলটি চিরুনি থেকে ছিটকে সরে যায়।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর একই ঘটনা ঘটবে না।
অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল পরিবাহী হওয়ায় এতে মুক্ত ইলেকট্রন আছে। তাই চিরুনি কাছে আনলে ইলেকট্রন সহজে সরে গিয়ে সম্মুখভাগে ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট করে এবং স্পর্শের পর চিরুনির চার্জ ফয়েলে স্থানান্তরিত হয়ে সমধর্মী চার্জের বিকর্ষণ ঘটায়।
থার্মোকল অপরিবাহী। এতে মুক্ত ইলেকট্রন নেই বলে চার্জ এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে সহজে সরে যেতে পারে না, ফলে ফয়েলের মতো স্পষ্ট ধনাত্মক চার্জ আবিষ্ট হয় না। কেবল অণুগুলোর সামান্য সরে যাওয়ার কারণে আকর্ষণ দুর্বল হয়। আবার বলটি চিরুনির গায়ে লাগলেও অপরিবাহী হওয়ায় চিরুনির চার্জ সহজে তাতে স্থানান্তরিত হয়ে ছড়িয়ে পড়ে না। তাই সমধর্মী চার্জের বিকর্ষণে ফয়েলের মতো দ্রুত ছিটকে সরে যাওয়ার ঘটনা ঘটবে না; বলটি দুর্বলভাবে আকৃষ্ট হবে বা চিরুনির গায়ে লেগে থাকবে।
অতএব, থার্মোকলের বলের ক্ষেত্রে ফয়েলের মতো একই ঘটনা (লাফিয়ে লেগে যাওয়া ও পরে বিকর্ষিত হয়ে ছিটকে যাওয়া) ঘটবে না।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও