তড়িৎ বা বিদ্যুৎ এক প্রকার শক্তি। দৈনন্দিন জীবনের প্রায় প্রতিটি ক্ষেত্রেই বিদ্যুতের প্রয়োগ দেখা যায়। তড়িৎ বা বিদ্যুৎ হল পদার্থের একটি ধর্ম যা কোনো তড়িৎ পরিবাহকের (Conductor) মধ্যে দিয়ে তড়িৎ আধানের বা ইলেকট্রন প্রবাহের (Flow of electrons) ফলস্বরূপ সৃষ্টি হয়। তড়িৎ দুই প্রকার: স্থির তড়িৎ (Statical Electricity) এবং চল তড়িৎ (Current Electricity)। চল তড়িৎ দুই প্রকার- যথা: সমপ্রবাহ (Direct current বা D.C) এবং পর্যাবৃত্ত প্রবাহ (Alternating current বা A.C)। তড়িৎ প্রবাহ যদি সর্বদা একই দিকে প্রবাহিত হয় বা সময়ের সাথে তড়িৎ প্রবাহের দিকের কোনো পরিবর্তন না হয় তাহলে সেই প্রবাহকে সমপ্রবাহ বলে। তড়িৎকোষ (ব্যাটারি) থেকে আমরা সমপ্রবাহ পাই। যে তড়িৎ প্রবাহ নির্দিষ্ট সময় পরপর দিক পরিবর্তন করে অথ্যাৎ যে তড়িৎ প্রবাহের দিক পর্যাবৃত্তভাবে পরিবর্তিত হয় তাকে পর্যাবৃত্ত প্রবাহ বলে। আমাদের দেশে বাসাবাড়িতে যে পর্যাবৃত্ত প্রবাহ ব্যবহার করা হয় তা প্রতি সেকেন্ডে ৫০ (পঞ্চাশ) বার দিক পরিবর্তন করে। তড়িৎ প্রবাহের একক হলো অ্যাম্পিয়ার। যে চালিকা শক্তি বর্তনীতে বিদ্যুৎ প্রবাহ বজায় রাখে, তাকে তড়িচ্চালক শক্তি বলে। তড়িচ্চালক শক্তির একক ভোল্ট। বৈদ্যুতিক চাপের পরিমাণকে 'Voltage' বলে। বাংলাদেশের বাসা-বাড়িতে বিদ্যুতের ভোল্টেজ ২২০ ভোল্ট এ.সি।
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
তড়িৎ পরিবাহিতা (Electric Conductance)
তড়িৎ পরিবাহী ধর্মের উপর ভিত্তি করে পদার্থসমূহ ৩ প্রকার। যথা:
১) পরিবাহক (Conductor)
২) অন্তরক (Insulator)
৩) অর্ধপরিবাহী (Semiconductor)
পরিবাহক (Conductor)
যেসব বস্তুর ভিতর তড়িৎ আধান সহজে চলাচল করতে পারে, তাদের বলা হয় পরিবাহক। সকল ধাতু, মানবদেহ, আর্দ্র বায়ু, পানি, মাটি প্রভৃতি বিদ্যুৎ পরিবহন করে। গ্রাফাইট অধাতু হলেও তড়িৎ পরিবাহী। রূপা সর্বোত্তম তড়িৎ পরিবাহক। আর্দ্র বায়ু বা মেঘযুক্ত তড়িৎ পরিবাহী বলে এর মধ্যে দিয়ে বিমান চালনা করা ঝুঁকিপূর্ণ।
অন্তরক বা অপরিবাহক (Insulator)
যেসব বস্তুর ভিতর দিয়ে তড়িৎ আধান চলাচল করতে বা পরিবাহিত হতে পারে না তাদের বলা হয় অন্তরক। অধাতু, প্লাস্টিক, কাঠ, কাঁচ, রাবার, চীনামাটি, রেশম, শুষ্ক বাতাস প্রভৃতি অন্তরক পদার্থ।
অর্ধপরিবাহী (Semiconductor)
যেসব পদার্থের তড়িৎ পরিবাহীতা পরিবাহী পদার্থের চেয়ে অনেক কম, কিন্তু অন্তরক পদার্থের চেয়ে অনেক বেশী, তাদের অর্ধপরিবাহী, (Semiconductor) বলে। যেমন: সিলিকন (Silicon), জার্মেনিয়াম (Germenium) ক্যাডমিয়াম সালফাইড, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড প্রভৃতি।
বিদ্যুৎ চমকানো এবং বজ্রপাত (Shining Power & Lightning)
বাতাসে রয়েছে পানির কণা, ধূলিকণা এবং বিভিন্ন রকম গ্যাসের কণা। এইসব কণার মধ্যে ঘর্ষণের ফলে উৎপন্ন হয় স্থির বিদ্যুৎ অর্থাৎ কণাগুলো চার্জিত হয়। এরূপ কোটি কোটি চার্জিত পানি কণা মিলে সৃষ্টি হয় মেঘ। এই মেঘ ধনাত্মক বা ঋণাত্মক চার্জে চার্জিত হতে পারে। ধনাত্মক চার্জযুক্ত মেঘ এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত মেঘের মধ্যে আকর্ষণের ফলে পরস্পরের সাথে প্রবল বেগে ঘর্ষণ হয় এবং এই সাথে তাপ, আলো এবং শব্দের সৃষ্টি হয়। আলোর বেগ শব্দের বেগের চাইতে বহুগুণ বেশি বলে আমরা আলো আগে দেখি এবং শব্দ পরে শুনি। এই আলোর ঝমকানিকে বিদ্যুৎ চমকানো বলে। অনেক সময় তীব্র চার্জযুক্ত মেঘ পৃথিবীর কাছাকাছি চলে আসে। তখন বিদ্যুৎক্ষরণ ঘটে বায়ুমণ্ডলকে ভেদ করে মেঘ এবং মাটির মধ্যে। একে বলা হয় বজ্রপাত। বজ্রপাতের সময় যে শব্দ শোনা যায়, তাকে বলে বজ্রনাদ। মাটির উপর যে জিনিস যত উঁচু সেই জিনিস মেঘের তত কাছাকাছি থাকে। তাই বজ্রপাত সাধারণত হয় উঁচু দালান বা গাছের মাথায়। এমনকি মাঠের মধ্যে দাড়িয়ে থাকা কোনো মানুষের মাথায়ও বজ্রপাত হতে পারে। ঝড়বৃষ্টির সময় তাই গাছের নিচে বা খোলা স্থানে দাড়িয়ে থাকা নিরাপদ নয়। বজ্রপাতের সময় থাকা উচিত গুহার ভিতর বা মাটিতে শুয়ে।
বজ্রপাত থেকে বাঁচার কয়েকটি উপায় হলো:
১. দালান বা পাকা ভবনের নিচে আশ্রয় নেওয়া।
২. উঁচু গাছপালা ও বিদ্যুতের লাইন বা খুঁটি থেকে দূরে থাকা।
৩. বজ্রপাতের সময় গাড়ীর ভিতরে থাকলে সম্ভব হলে গাড়ীটিকে কোনো কংক্রিটের ছাউনির নিচে আশ্রয় নেওয়া। গাড়ীর ধাতব বস্তু স্পর্শ করা থেকে বিরত থাকুন; এমনকি গাড়ীর কাঁচেও হাত দিবেন না।
৪. বজ্রপাতের সময় খোলা ও উঁচু জায়গা হতে সাবধান। ধানক্ষেত বা বড় মাঠে থাকলে তাড়াতাড়ি নিচু হয়ে যাওয়া উচিত।
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
নিউরন
নেফ্রন
পেসমেকার
হেপাটোসাইট
রোধ (Resistance)
পরিবাহকের যে ধর্মের জন্য এর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ বিঘ্নিত হয়, তাকে রোধ (Resistance) বলে। রোধের একক ওহম (Ohm)।
ও'মের সূত্র (Law's of Ohm)
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে যে বিদ্যুৎ প্রবাহ চলে, তা ঐ পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যের সমানুপাতিক। বিভব পার্থক্য = রোধ বিদ্যুৎ প্রবাহ (V = RI)
রোধের সূত্র (Law's of Resistance)
কোনো পরিবাহকের রোধ চারটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে। যথা: পরিবাহকের দৈর্ঘ্য, পরিবাহকের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, পরিবাহকের উপাদান এবং পরিবাহকের তাপমাত্রা। একই উপাদানের তৈরি সুষম প্রস্থচ্ছেদের লম্বা তারের রোধ ছোট তার অপেক্ষা বেশি হয়। একই উপাদান এবং একই দৈর্ঘ্যের মোটা তারের চেয়ে চিকন তারের রোধ বেশি হয়।
১. অধিক দূরত্বে তড়িৎ প্রেরণে ভোল্টেজ বাড়ানো হয় এবং তড়িৎ প্রবাহ কমানো হয়, কারণ এতে তাপ শক্তি উৎপাদন কম হয় বলে বিদ্যুতের অপচয় কম হয়।
২. বৈদ্যুতিক পাখার ঘূর্ণনের গতি রেগুলেটরের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়। রেগুলেটরে থাকে পরিবর্তনশীল রোধ। রেগুলেটরের রোধ বাড়িয়ে দিলে বিদ্যুৎ প্রবাহ কমে যায়, ফলে পাখা ধীরে ঘোরে। কিন্তু এক্ষেত্রে বিদ্যুৎ সাশ্রয় হয় না কারণ রেগুলেটরে সাশ্রয়কৃত বিদ্যুৎ তাপশক্তি হিসেবে অপচয় হয়।
৩. সাধারণ বৈদ্যুতিক বাতির ফিলামেন্টে রোধের কারণে তাপ সৃষ্টি হয়। ফলে তাপশক্তি হিসেবে কারণে বিদ্যুতের অপচয় হয়।
জেনে রাখা ভালো
১. PN-ডায়াডকে ফরোয়ার্ড বায়াস করলে রোধ কমে।
২. PN-ডায়াডকে রিভার্স বায়াস করলে রোধ বাড়ে।
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
তড়িৎ পরিবাহিতা (Electric Conductance)
তড়িৎ পরিবাহিতা তড়িৎ মাধ্যমের একটি ধর্ম যা এর মধ্য যে তড়িৎ প্রবাহিত করতে সহায়তা করে। তড়িৎ পরিবাহিতার একক সিমেন্স। তড়িৎ পরিবাহী ধর্মের উপর ভিত্তি করে পদার্থসমূহকে তিন ভাগে ভাগ করা যায়। যথা- পরিবাহী, অর্ধপরিবাহী এবং অন্তরক।
(ক) পরিবাহক (Conductor): যে সব বস্তুর ভিতর তড়িৎ আধান সহজে চলাচল করতে পারে, তাদের বিদ্যুৎ পরিবাহী বলে। সকল ধাতু, মানবদেহ, আর্দ্র বায়ু, পানি, মাটি প্রভৃতি বিদ্যুৎ পরিবর্তন করে। গ্রাফাইট অধাতু হলেও তড়িৎ পরিবাহী। রূপা সর্বোত্তম তড়িৎ পরিবাহক। আর্দ্র বায়ু বা মেঘযুক্ত তড়িৎ পরিবাহী বলে এর মধ্যে দিয়ে বিমান চালনা করা ঝুঁকিপূর্ণ।
(খ) অন্তরক বা অপরিবাহক (Insulator): যেসব বস্তুর ভিতর দিয়ে তড়িৎ আধান চলাচল করতে বা পরিবাহিত হতে পারে না তাদের বলা হয় অন্তরক। যেমন; অধাতু,প্লাস্টিক, কাঠ, কাঁচ, রাবার, চীনামাটি, রেশম, শুষ্ক বাতাস প্রভৃতি অন্তরক পদার্থ।
(গ) অর্ধপরিবাহী (Semiconductor): যেসব পদার্থের তড়িৎ পরিবাহীতা পরিবাহী পদার্থের চেয়ে অনেক কম, কিন্তু অন্তরক পদার্থের চেয়ে অনেক বেশী, তাদের অর্ধপরিবাহী বলে। যেমন : সিলিকন, জার্মেনিয়াম, ক্যাডমিয়াম সালফাইড, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, ইনডিয়াম এবং অ্যানটিমোনাইড। তাপমাত্রা বাড়লে প্রায় সকল পরিবাহকেরই পরিবাহিতা হ্রাস পায়। তবে এর ব্যতিক্রমও দেখা যায়। সিলিকন, জার্মেনিয়াম ইত্যাদি অর্ধপরিবাহী ধাতুর তাপমাত্রা বাড়লে এদের পরিবাহীতা উল্লেখযোগ্য হারে বৃদ্ধি পায়। কার্বন অর্ধপরিবাহী না হলেও তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে এর পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়।
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
তড়িৎ ক্ষমতা (Electrical Power)
কোন পরিবাহক বা তড়িৎ যন্ত্রের মধ্যে দিয়ে এক সেকেন্ড ধরে তড়িৎ প্রবাহের ফলে যে কাজ সম্পন্ন হয় বা যে পরিমাণ তড়িৎ শক্তি অন্য শক্তিতে (আলো, তাপ, যান্ত্রিক শক্তি ইত্যাদি) রূপান্তরিত হয়, তাকে তাড়িৎক্ষমতা বা বৈদ্যুতিক ক্ষমতা বলে। বৈদ্যুতিক ক্ষমতাকে P দ্বারা প্রকাশ করা হয়।
P = VI = I2R = V2/R
তড়িৎ ক্ষমতার একক ওয়াট (watt)। ১ ওয়াট = ১ ভোল্ট ১ অ্যাম্পিয়ার। বৈদ্যুতিক বিল কিলোওয়াট-ঘন্টা (Kilowatt-hour) বা B.O.T এককে হিসাব করা হয়।
১ কিলোওয়াট-ঘণ্টা = ৩৬০০ কিলোজুল (kj).
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
তড়িৎ শক্তি (Electric Energy)
কাজ করার সামর্থ্যকে শক্তি বলে। বিদ্যুৎ শক্তির বাণিজ্যিক একক 'কিলোওয়াট-ঘণ্টা'। এক কিলোওয়াট ক্ষমতাসম্পন্ন কোনো বৈদ্যুতিক যন্ত্র এক ঘণ্টা কাজ করলে যে পরিমাণ বিদ্যুৎ শক্তি খরচ হয়, তাকে এক কিলোওয়াট-ঘণ্টা বলে। সারা বিশ্বের বিদ্যুৎ ব্যবহারকারী সংস্থাগুলো এই একক ব্যবহার করে বিদ্যুৎ বিল প্রণয়ন করে। এ একককে বোর্ড অব ট্রেড ইউনিট বা সংক্ষেপে শুধু ইউনিটও বলে। অর্থাৎ এক কিলোওয়াট ঘণ্টাকে এক ইউনিট ধরা হয়।
১ ইউনিট = ১ কিলোওয়াট-ঘণ্টা = ৩৬০০ কিলোজুল = ১০০০ ওয়াট-ঘণ্টা = ৩.৬ ১০৬ জুল।
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
ফিউজ (Fuse)
বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিতে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার চেয়ে বেশি বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে তা নষ্ট হয়ে যায়। এ ধরনের বৈদ্যুতিক দুর্ঘটনা এড়াবার জন্য ফিউজ তার ব্যবহার করা হয়। ফিউজ হচ্ছে নিম্ন গলনাঙ্কবিশিষ্ট ছোট সরু তার যা টিন (২৫%) ও সীসা (৭৫%) এর মিশ্রণে তৈরি একটি সংকর ধাতু।
সার্কিট ব্রেকার (Circuit Breaker)
সার্কিট ব্রেকার এক ধরনের ফিউজ যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে বর্তনী ভেঙ্গে দেয় আবার জোড়া লাগায়। বর্তনীতে কোনো কারণে হঠাৎ প্রবাহ বেড়ে সার্কিট ব্রেকার অফ হয়ে যায়। আবার বিদ্যুৎ প্রবাহ স্বাভাবিক হলে তা স্বয়ংক্রিয়ভাবে অন হয়ে যায়। এভাবে সার্কিট ব্রেকার অতিমাত্রায় বিদ্যুৎ প্রবাহজনিত দুর্ঘটনা পথকে উদ্দেশ্যে বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিকে রক্ষা করে।
# বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
তাড়িত চৌম্বক আবেশ (Electromagnetic Induction)
কোন তার বা তার কুন্ডলীর কাছে আমরা যদি কোন চুম্বককে নাড়াচাড়া করি বা আনা নেওয়া করি বা কোন চুম্বকের নিকট কোন তার কুন্ডলীকে আনা নেওয়া করি, তাহলে তার কুন্ডলীতে তড়িৎপ্রবাহ উৎপন্ন করে। একে তাড়িতচৌম্বক আবেশ বলে। ব্রিটিশ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডেকে তাড়িতচৌম্বক আবেশের আবিষ্কর্তা বলা হয়।
দূর-দূরান্তে তড়িৎ প্রেরণ
পাওয়ার স্টেশনে তড়িৎ উৎপাদন করা হয়। তড়িৎকে পাওয়ার স্টেশন থেকে একটি প্রেরণ ব্যবস্থার মাধ্যমে সারাদেশে পাঠানো হয়। এই ব্যবস্থায় পাওয়ার স্টেশনগুলো পরস্পরের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই ব্যবস্থার নাম জাতীয় গ্রীড। তড়িৎ প্রেরণ করা হয় তারের মাধ্যমে। এ সব তার উচু টাওয়ারের মাধ্যমে টানানো থাকে। প্রেরক তারে যে রোধ থাকে তা খুব সামান্য কিন্তু এই রোধ তাৎপর্যপূর্ণ রোধের কারণে তড়িৎ প্রবাহের সময় তড়িৎ শক্তি তাপ শক্তি হিসাবে অপচয় হয়। দূরত্ব যত বেশি হয়, অপচয়ও তত বেশি হয়। এজন্য অধিক দূরত্বে তড়িৎ প্রেরণের সময় অপচয় রোধকল্পে আরোহী বা স্টেপআপ ট্রান্সফর্মারের সাহায্যে তড়িৎ প্রবাহ কমিয়ে ভোল্টেজ বাড়ানো হয়। এজন্য টাওয়ারের তারে উচ্চভোল্টেজের তড়িৎ থাকে, কিন্তু তড়িৎ প্রবাহের মান কম থাকে।
উচ্চ ভোল্টেজ এবং কম মানের তড়িৎ প্রবাহ গ্রাহকের ব্যবহার উপযোগী নয়। তাই এই ভোল্টেজ আবার অনেকগুলো অবরোহী বা নিম্নধাপী ট্রান্সফর্মারের মধ্য দিয়ে চালনা করা হয়। এতে ভোল্টেজ কমে যায় এবং তড়িৎ প্রবাহের মান বৃদ্ধি পায়। ফলে তড়িৎ গ্রাহকের উপযোগী হয়। বাংলাদেশে উচ্চ ভোল্টেজকে কমিয়ে ২২০ V নিয়ে আসা হয়।
Read more
