বিদ্যুৎ এক প্রকার শক্তি, যা খালি চোখে দেখা যায় না কিছু অনুভব করা যায়। পরিবাহীর মধ্যে দিয়ে ইলেকট্রন প্রবাহের ফলে যে শক্তি সৃষ্টি হয়। এ অদৃশ্য শক্তি যা আলো, শব্দ, গতি রূপান্তরিত শক্তি 'ইত্যাদি উৎপন্ন করে বিভিন্ন কাজ সমাধা করে। পরিবাহী এমন এক ধরনের পদার্থ (তামা, রূপা, কার্বন, সিলিকন, রাবার, মার্বেল ইত্যাদি) যার মধ্য দিয়ে এক স্থান হতে অন্য স্থানে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়। যদি এই প্রবাহ সহজেই হয় তবে ঐ পদার্থকে সু-পরিবাহী, আংশিক হলে অর্ধ-পরিবাহী এবং পরিপূর্ণ বাধা-গ্রন্থ হলে কু-পরিবাহী বলে।

১.২ বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য (Electrical Properties):

বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য হল নির্ধারিত পরিবাহীর মধ্য দিয়ে এক পরমাণু হতে অন্য পরমাণু বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিচালনা করার ক্ষমতা যেমন প্রতিরোধ ক্ষমতা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, প্রতিরোধের তাপমাত্রা সহ, জম্ভরক (Dielectric) শক্তি এবং তাপবিদ্যুৎ। বৈদ্যুতিক ধর্ম হচ্ছে একটি উপাদানের প্রতিক্রিয়া যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়। উপাদান বলতে রেজিষ্টর, ক্যাপাসিটর, ইন্ডাক্টর, ভারত ইত্যাদি যা বৈদ্যুতিক বর্তনীতে ব্যবহার করা হয়। আর এই উপাদানের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হলে ভিন্ন ধরনের আচরণ পরিলক্ষিত হয়। বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি।

১.২.১ বিদ্যুৎ প্রবাহ ও ভোল্টেজ (Current & Voltage)

 বিদ্যুৎ প্রবাহ ও ভোল্টেজ বিদ্যুৎ বিজ্ঞানের দুটি গুরুত্বপূর্ণ রাশি। কারেন্ট শব্দের অর্থ প্রবাহ। বৈদ্যুতিক প্রবাহ এর অর্থ হলো বিদ্যুৎ আধান বা ইলেকট্রিক চার্জের প্রবাহ। পরিবাহী পদার্থের মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ সহজে প্রবাহিত হয়। তবে পরিবাহীর মধ্য দিয়ে সাধারনভাবে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় না। বিদ্যুৎ প্রবাহ পেতে হলে পরিবাহীর দুই প্রান্তে ভোল্টেজের পার্থক্য সৃষ্টি করতে হয়। ভোন্টেজ পার্থক্যের কারণে পরিবাহীর বাইরের তলের ইলেকট্রন নামক কণা কম বিভব থেকে বেশি বিভবের দিকে অগ্রসর হয়। ইলেকট্রন প্রবাহিত হলে এর সাথে চার্জও প্রবাহিত হয়। চার্জের এককের নাম কুলম্ব। কোনো পরিবাহীর প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে একক সময়ে যে পরিমাণ চার্জ প্রবাহিত হয় তাকে তড়িৎ প্রবাহ বা কারেন্ট বা বৈদ্যুতিক কারেন্ট বলে।

অর্থাৎ কারেন্ট = চার্জ /সময় । গাণিতিকভাবে  $I=\frac{c}{t}$

কারেন্টের এককের নাম অ্যাম্পিয়ার। কোনো পরিবাহীর একক ক্ষেত্রফলের ভিতর দিয়ে প্রতি সেকেন্ড সময়ে এক কুলম্ব চার্জ প্রবাহিত হলে সৃষ্ট ইলেকট্রিক কারেন্টের মান হবে এক অ্যাম্পিয়ার।

পরিবাহী তারের মধ্যে ইলেকট্রন প্রবাহিত করানোর জন্য চাপ প্রয়োগ করা হয় তাকে ভোল্টেজ বা বৈদ্যুতিক চাপ বলে। ব্যাটারী, জেনারেটর, ট্রান্সফর্মার প্রভৃতির সাহায্যে বিভব পার্থক্য বা ভোল্টেজ সৃষ্টি করা যায়। কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তের মধ্যে বিভব পার্থক্য ঘটলে পরিবাহীর চার্জের উপর একটি ইলেকট্রিক বল প্রযুক্ত হয়। পরিবাহীর মধ্যে ইলকট্রনসমূহ অনেকটা মুক্ত অবস্থার থাকে। ফলে প্রযুক্ত ইলেকট্রিক বলের কারণে ইলেকট্রনগুলো পরিবাহীর নিম্ন ভোল্টেজ প্রান্ত থেকে উচ্চ ভোল্টেজ প্রান্তের দিকে অগ্রসর হয়।

১.২.২ বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রকারভেদ :

বৈদ্যুতিক কারেন্ট দুই প্রকার। যথা-

(ক) ডাইরেক্ট কারেন্ট বা ডিসি কারেন্ট: ডিসি কারেন্ট হলো ডাইরেক্ট কারেন্ট বা অপরিবর্তনশীল কারেন্ট। সুতরাং বোঝা যাচ্ছে এই কারেন্টের দিক পরিবর্তিত হবে না। ডিসি কারেন্টের দুটি দিক থাকে যার একটি হচ্ছে পজেটিভ ও অন্যটি হচ্ছে নেগেটিভ। তাহলে বলা যায়, “কারেন্ট যা শুধুমাত্র একটি দিকে প্রবাহিত হয় ভাই ডিসি কারেন্ট'।

(খ) অল্টারনেটিং কারেন্ট বা এসি কারেন্ট: এসি পূর্ণ নাম হলো অল্টারনেটিং কারেন্ট যার বাংলা অর্থ পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎ। এর মানে এটি সবসময় পর্যায়ক্রমে পরিবর্তনশীল হবে। প্রত্যেক পর্যায়ে এটি এর বিপরীত ধর্মে রূপান্তরিত হবে। অর্থাৎ এই কারেন্টের একটি দিক (ধনাত্মক) পজেটিভ ও এর কিছু সময় পরে নেগেটিভ হবে। তাহলে বলা হবে প্রথমে যেটি পজেটিভ ছিলো এরপরেই সেটি (নেগেটিভ) ঋণাত্মক হয়। অন্যাথায় “যে কারেন্ট প্রবাহিত হওয়ার সময় দিক পরিবর্তন করে তাকে অল্টারনেটিং বা এসি কারেন্ট বলে।”

১.২.৩ বৈদ্যুতিক কারেন্ট ও ভোল্টেজ-এর একক ও প্রতীক :

বৈদ্যুতিক কারেন্ট-এর একক ও প্রতীক: ইলেকট্রিক কারেন্ট-কে সাধারণত ইংরেজি আই (I) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। কারেন্ট পরিমাপের চারটি একক প্রচলিত আছে। যথা-

(ক) সিজিএস বিদ্যুৎ একক (CGS esu): ১ স্থির বিদ্যুৎ একক ( 1 esu) = 3.33×10¹⁰ অ্যাম্পিয়ার। 

(খ) সিজিএস বিদ্যুৎ চুম্বকীয় একক (CGS emū): ১ বিদ্যুৎ চুম্বকীয় একক (I emu) = 10 অ্যাম্পিয়ার।

(গ) ব্যবহারিক একক: অ্যাম্পিয়ার। ১ অ্যাম্পিয়ার = কুলম্ব/সেকেন্ড = 6.242×10⁸ টি ইলেকট্রন/সেকেন্ড

(ঘ) আন্তর্জাতিক একক: কারেন্ট পরিমাপের আন্তর্জাতিক এককের নাম অ্যাম্পিয়ার। 

ভোল্টেজ-এর একক ও প্রতীক: ভোল্টেজ-এর প্রতীক ভি (V) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ একটি পরিমাণমূলক রাশি। বৈদ্যুতিক ভোল্টেজের তিনটি একক আছে। যথা- 

(ক) স্থির বিদ্যুৎ একক (esu): ১esu = 300 ভোল্ট

(খ) বিদ্যুৎ চুম্বকীয় একক (emu): ১ emu = 10-12 ভোল্ট 

(গ) ব্যবহারিক একক: ভোল্ট। অসীম দূরত্ব হতে ১ কুলম্ব ধনাত্মক চার্জকে ইলেকটিক ফিল্ড এর নির্দিষ্ট বিন্দুতে প্রবাহিত করতে যদি ১ জুল কাজ সম্পন্ন হয় তবে ঐ বিন্দুর বিভবকে ১ ভোল্ট বলে। একে ভোল্টেজের আন্তর্জাতিক একক বা এসআই একক বলে।

১ কিলোভোল্ট = ১০° ভোল্ট এবং ১ মেগাভোল্ট – ১০৬ ভোল্ট। সুতারাং ১ আন্তর্জাতিক ভোল্ট = ১,০০০৩৩ ভোল্ট ধরা হয়।

১.২.৪ এসি কারেন্ট ও ডিসি কারেন্ট এর মধ্যে পার্থক্য:

১.২.৫ রেজিস্ট্যান্স বা রোধ :

রেজিস্ট্যান্স হচ্ছে পরিবাহীর একটি বিশেষ ধর্ম। পরিবাহীর যে ধর্মের জন্য এর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ বিঘ্নিত হয় বা বাঁধাপ্রাপ্ত হয়, তাকে রেজিস্ট্যান্স বা রোধ বলে। প্রত্যেক পদার্থেই কম বেশী রেজিস্ট্যান্স বা রোধ আছে। এটাকে আর (R) দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

১.২.৬ রেজিস্ট্যান্স-এর একক:

রেজিস্ট্যান্স এর ব্যবহারিক একক ওহম (2)। কোনো একটি স্থির পরিবাহীর দুই প্রান্তে ১ ভোল্ট বিভব পার্থক্য থাকলে যদি এর মধ্য দিয়ে ১ অ্যাম্পিয়ার মাত্রার কারেন্ট চলে, তবে উক্ত পরিবাহীর রেজিস্ট্যান্স-কে ওহম বলে। অথবা ১ ভোল্ট বৈদ্যুতিক চাপে যে পরিমাণ রেজিস্ট্যান্স-এর ভিতর দিয়ে এক অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট প্রবাহিত হতে পারে, ঐ পরিমাণ রেজিস্ট্যান্স-কে ১ ওহম রেজিস্ট্যান্স বলে। ১ আন্তর্জাতিক ওহম = 1.000৪৯৫ ওহম।

১.২.৭ রেজিস্ট্যান্স-এর শ্রেণিবিভাগ:

রেজিস্ট্যান্স-কে প্রধানত দুই ভাগে ভাগ করা যায়। যথা-

(ক) নির্দিষ্ট মানের রেজিস্ট্যান্স: যে রেজিস্ট্যান্স-এর মান পরিবর্তন করা যায় না, তাকে নির্দিষ্ট মানের রেজিস্ট্যান্স বলে। এটা আবার চার প্রকার যেমন; 

(১) কার্বন রেজিস্টর- ইহা আকারে ছোট এবং ১ হতে ২ মেগা ওহম পর্যন্ত হয়ে থাকে। 

(২) মেটাল রেজিস্টর- এ রেজিস্টর কার্বন রেজিস্টর হতে বড় এবং সাধারণত ০.১ হতে ১০ ওয়াট পর্যন্ত হয়ে থাকে। 

(৩) ওয়্যার উন্ড রেজিস্টর- যে সমস্ত রেজিস্টর তারের কুন্ডলী পাকিয়ে রেজিস্ট্যান্স তৈরি করা হয়। সাধারণত চিনামাটি, নাইক্রোম, জার্মান সিলভার ইত্যাদির উপর তারের কুন্ডলী পাকিয়ে কম ওহম বিশিস্ট রেজিস্ট্যান্স তৈরি করা হয়। ইহা ৫ হতে ২০০ ওয়াট পর্যন্ত হয়ে থাকে। 

(ক) ব্যালাস্ট রেজিস্টর যে সমস্ত রেজিস্টরের তার বিশেষ আবরণের মধ্যে থাকে, যাতে ঐ তারের উপর বাইরের কোনো বস্তু স্পর্শ করতে না পারে, তাদেরকে ব্যালাস্ট রেজিস্টর বলে। এটা বিভিন্ন মানের হয়ে থাকে। 

(খ) পরিবর্তনীয় মানের রেজিস্ট্যান্স: যে রেজিস্ট্যান্স-এর মান প্রয়োজন মতো পরিবর্তন করা যায়, তাকে পরিবর্তনীয় মানের রেজিস্টর বলে। এ রেজিস্টর ভলিউম কন্ট্রোল-এর ভিতর ব্যবহার করা হয়।

১.২.৮ পাওয়ার (Power):

একটি সার্কিটের মধ্যে দিয়ে যে হারে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়ে কাজ সম্পন্ন করে তাকে ইলেকট্রিক পাওয়ার বলে। একে সাধারণত P দ্বারা প্রকাশ করা হয়। P = Work / Time অর্থাৎ জুল/ সেকেন্ড, SI একক ওয়াট (Watt)। ইলেকট্রিক পাওয়ার পরিমাপ করা হয় ওয়াটে।

$P=\frac{VQ}{t}$

$P=\frac{VIt}{t}$

সুতরাং পাওয়ার, P = V×I

এখানে Q = ইলেকট্রিক চার্জ কুলম্বে, t = সময় সেকেন্ডে, I = কারেন্টের এম্পিয়ারে, V = পটেনশিয়াল ভোল্টেজ ভোল্টে 

ওয়াট (Watt):

যেকোনো যন্ত্রের চলার জন্য শক্তির প্রয়োজন হয়। কোনো লোড নির্দিষ্ট সময়ে যতটুকু শক্তি খরচ করে কোনো কাজ সম্পন্ন করে সেই হিসাবকেই ওয়াট বলে। অন্যভাবে, যে ক্ষমতায় প্রতি সেকেন্ডে এক জুল পরিমাণ কাজ সম্পন্ন হয় তাকে ওয়াট বলে।

ওয়াট পরিমাপ করার জন্য সাধারণত ওয়াট মিটার ব্যবহার করা হয়ে থাকে। তবে নিচের সূত্রের সাহায্যেও পাওয়ার নির্ণয় করা যায়। যেমন- P = V× I² × Cos$\theta$, P = 12 x R x Cos$\theta$,, P = (V² x Cost )/ R

P Power এর একক ওয়াট,  I হলো current  এর একক হলো এম্পিয়ার, V Voltage এর একক = = = হলো ভোল্ট, R = Resistance যার একক ওহম, Cose = Power factor যা ফেজ এঙ্গেলের মান। এনার্জি বা শক্তি (Energy):

বৈদ্যুতিক ক্ষমতা বা পাওয়ার একটি সার্কিটে যতক্ষন কাজ করে, পাওয়ারের সাথে উক্ত সময়ের গুনফলকে বৈদ্যুতিক শক্তি বা এনার্জি বলে। অর্থাৎ এনার্জি, W = P x T, যেখানে P = Power, T = Time এনার্জি একক সাধারণত Watt-hour বা Kilowatt-hour, এনার্জি মিটারের সাহায্যে সাধারণত এনার্জি পরিমাপ করা যায়।

১.২.৯ ইন্ডাকট্যান্স (Inductance):

 কয়েলের যে ধর্ম বা বৈশিষ্ট্যের কারণে পরিবাহীতে কারেন্ট প্রবাহ অপরিবর্তিত থাকে অথবা উৎপন্ন চুম্বক বলরেখার হ্রাস বা বৃদ্ধিতে বাধা প্রদান করে তাকে ইন্ডাকট্যান্স বলে।

1.2.10 ইম্পিডেন্স (Impedance): সাধারণত এসি সার্কিটে কারেন্ট প্রবাহে বাধা সৃষ্টি হয়। কোনো বৈদ্যুতিক বর্তনীতে রেজিস্ট্যান্স (R) ও ইন্ডাক্টর (L) অর্থাৎ RL সার্কিট অথবা রেজিস্ট্যান্স ও ক্যাপাসিটর (C) অর্থাৎ RC সার্কিট অথবা রেজিস্ট্যান্স, ইন্ডাক্টর ও ক্যাপাসিটর অর্থাৎ RLC সার্কিট মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহে যে বাধা সৃষ্টি হয় তাকে যথাক্রমে ইন্ডাক্টিভ রিয়্যাকটেন্স (X), ক্যাপাসিটিভ রিয়্যাকটেন্স (Xc) এবং ইম্পিডেন্স বলে। ইম্পিডেলকে Z দ্বারা প্রকাশ করা হয় যার একক ওহম (O)। নিচে RLC সার্কিটের ইম্পিডেন্স নির্ণয়ের সুত্র দেওয়া হলো। এ সার্কিটে সিঙ্গেল ফেজ এসি ভোল্ট সরবরাহ করা হয়েছে, যা রেজিষ্টর, ইন্ডাক্টর ও ক্যাপাসিটর এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে বর্তনী সম্পন্ন করেছে। একটি RLC সার্কিটে ইম্পিডেন্স, Z = √(x₂ + (X_L-X_C)