পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর চৌম্বক ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে ক্ষেত্র বরাবর কল্পিত যে রেখা আঁকা যায়, তাকে চৌম্বক বলরেখা বলে। এই রেখাগুলো সবসময় আবদ্ধ হয়।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর চৌম্বক বলরেখাসমূহ সবসময় আবদ্ধ বা বন্ধ পথ তৈরি করে, অর্থাৎ এগুলোর কোনো শুরু বা শেষ বিন্দু নেই। অন্যদিকে বৈদ্যুতিক বলরেখাসমূহ ধনাত্মক চার্জে শুরু হয়ে ঋণাত্মক চার্জে গিয়ে শেষ হয়। চুম্বকের ক্ষেত্রে বলরেখা চুম্বকের বাইরে উত্তর মেরু থেকে দক্ষিণ মেরুতে যায় এবং ভেতর দিয়ে আবার ফিরে এসে বৃত্ত সম্পূর্ণ করে। কিন্তু চার্জের ক্ষেত্রে বলরেখা কোথাও বৃত্ত সম্পূর্ণ করে না। এটিই দুইয়ের মূল পার্থক্য।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর তারের ভেতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে তারকে ঘিরে বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। ফলে কার্ডবোর্ডের ওপর রাখা কম্পাসগুলোর কাঁটা একটির পেছনে আরেকটি সারিবদ্ধ হয়ে তারকে ঘিরে একটি বৃত্ত তৈরি করবে।

   দিক নির্ণয় (ডানহাতি নিয়ম): ডান হাতের বুড়ো আঙুল বিদ্যুৎপ্রবাহের দিক অর্থাৎ নিচ থেকে ওপরের দিকে রাখলে হাতের অন্য আঙুলগুলো তারকে যেভাবে ঘিরে থাকে, সেটাই চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক। অর্থাৎ ওপর থেকে (তারের মাথার দিক থেকে) দেখলে ক্ষেত্রের দিক হবে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে এবং কম্পাসের কাঁটা এই দিকেই সারিবদ্ধ হবে।

   সুতরাং তারটিকে ঘিরে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হবে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর শুরুতে তারে বিদ্যুৎ না থাকায় শুধু পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব থাকে, তাই কম্পাসগুলো উত্তর-দক্ষিণ বরাবর থাকে।

   ১. বিদ্যুৎ চালু করলে: তারের চারপাশে বৃত্তাকার চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়। তারের কাছে এই ক্ষেত্র যথেষ্ট শক্তিশালী হলে কম্পাসের কাঁটাগুলো উত্তর-দক্ষিণ দিক ছেড়ে নতুন ক্ষেত্র বরাবর একটির পেছনে আরেকটি সারিবদ্ধ হয়ে তারকে ঘিরে একটি বৃত্ত তৈরি করে।

   ২. বিদ্যুতের দিক উল্টে দিলে: ডানহাতি নিয়ম অনুযায়ী বিদ্যুতের দিক উল্টালে চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকও উল্টে যায়। তাই কম্পাসগুলো আবার বৃত্তাকারে সারিবদ্ধ হবে, কিন্তু প্রতিটি কাঁটা আগের অবস্থার ঠিক বিপরীত দিকে ঘুরে যাবে।

   ৩. বিদ্যুৎ বন্ধ করলে: চৌম্বক ক্ষেত্র অদৃশ্য হয়ে যায়, কারণ চৌম্বক ক্ষেত্র কেবল বিদ্যুৎপ্রবাহের কারণেই তৈরি হয়েছিল। তখন কম্পাসগুলো আবার পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে উত্তর-দক্ষিণ বরাবর ফিরে আসবে।

   অতএব, বিদ্যুৎপ্রবাহের উপস্থিতি ও দিকই তারের চারপাশের চৌম্বক ক্ষেত্রের অস্তিত্ব ও দিক নির্ধারণ করে এবং কম্পাসের কাঁটা সেটাই প্রকাশ করে।