পাতঘয়ের মধ্যেবর্তী অধালে k = 4 পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবকের পদার্থ যারা পরিপূর্ণ করলে-
i. পাতদ্বয়ের ধারকত্ব বাড়বে
ii. সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ কমবে
iii. পাতদ্বয়ে বিপরীত জাতীয় চার্জ আবিষ্ট হবে
নিচের কোনটি সঠিক?

Created: 1 year ago | Updated: 10 months ago

Updated: 10 months ago

ক

i ও ii
খ

i ও iii
গ

ii ও iii
ঘ

i ii ও iii

403

ব্যাখ্যাঃ একটি সমান্তরাল পাত ধারকের পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী স্থানে পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবক (dielectric constant) $k$ বিশিষ্ট কোনো পদার্থ স্থাপন করলে ধারকের ধারকত্ব $k$ গুণ বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ, ধারকত্ব $C = k C_0$, যেখানে $C_0$ হলো শূন্যস্থানে ধারকত্ব। যেহেতু এখানে $k = 4$ পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবকের পদার্থ দ্বারা পরিপূর্ণ করা হয়েছে, তাই ধারকত্ব ৪ গুণ বৃদ্ধি পাবে। সুতরাং, বিবৃতি (i) সঠিক। ধারকে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ $U = \frac{Q^2}{2C}$ অথবা $U = \frac{1}{2}CV^2$। যেহেতু প্রশ্নে চার্জের পরিমাণ $Q = 10C$ দেওয়া আছে, তাই আমরা ধরে নিতে পারি ধারকটি বিচ্ছিন্ন অবস্থায় আছে (অর্থাৎ, চার্জ ধ্রুবক)। এই অবস্থায় ধারকত্ব $C$ বৃদ্ধি পেলে সঞ্চিত শক্তি $U$ হ্রাস পাবে। কারণ $U$ ধারকত্বের ব্যস্তানুপাতিক (যদি $Q$ ধ্রুবক থাকে)। সুতরাং, বিবৃতি (ii) সঠিক। যখন ধারকের পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী স্থানে একটি পরাবৈদ্যুতিক পদার্থ স্থাপন করা হয়, তখন ধারকের পাতের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে পরাবৈদ্যুতিক পদার্থটি পোলারাইজড (polarized) হয়। এর ফলে পরাবৈদ্যুতিক পদার্থের তলে পাতের চার্জের বিপরীত জাতীয় চার্জ আবিষ্ট হয়। এই আবিষ্ট চার্জের কারণে পরাবৈদ্যুতিক পদার্থের অভ্যন্তরে একটি বিপরীতমুখী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যা মূল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে হ্রাস করে। এখানে বলা হয়েছে 'পাতদ্বয়ে বিপরীত জাতীয় চার্জ আবিষ্ট হবে', যা ভুল। পাতের উপর চার্জ অপরিবর্তিত থাকে (যদি এটি বিচ্ছিন্ন থাকে)। আবিষ্ট চার্জ পরাবৈদ্যুতিক পদার্থের পৃষ্ঠে উৎপন্ন হয়, পাতের উপর নয়। সুতরাং, বিবৃতি (iii) ভুল। অতএব, সঠিক বিবৃতিগুলো হলো i ও ii। সঠিক উত্তর: ১. i ও ii

Satt AI

1 month ago

MCQ: 70

Practice

অপরিবাহী ও ডাইইলেকট্রিক

আমরা জানি, এক শ্রেণির পদার্থ আছে, তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে যাদের মধ্য দিয়ে আধান মুক্তভাবে চলাচল করতে পারে । এদেরকে বলা হয় পরিবাহী। ধাতব পদার্থসমূহ এ শ্রেণির অন্তর্গত। আরেক শ্রেণির পদার্থ আছে যাদের বলা হয় অপরিবাহী বা অন্তরক বা ডাইইলেকট্রিক বা পরাবৈদ্যুতিক মাধ্যম, যাদের মধ্য দিয়ে আধান চলাচল করতে পারে না । রাবার, অ্যাম্বার, কাচ ইত্যাদি এদের মধ্যে পড়ে।

আমরা জানি, কোনো পরিবাহীর বা একাধিক পরিবাহীর সমন্বয়ে গঠিত কোনো সমাবেশের বিভব বৃদ্ধি করলে এটি আধান ধরে রাখতে পারে। এই পরিবাহী বা সমাবেশকে বলা হয় ধারক। দেখা গেছে যে, একটি সমান্তরাল পাত ধারকের দুই পাতের মাঝখানে কোনো ডাইইলেকট্রিক রাখলে ধারকের ধারকত্ব বৃদ্ধি পায়। এখন স্বাভাবিকভাবেই প্রশ্ন জাগে ডাইইলেকট্রিকের মধ্যে এমন কী আছে যা ধারকের ধারকত্ব বাড়িয়ে দেয়? ডাইইলেকট্রিকের উপস্থিতিতে ধারকত্ব বৃদ্ধির অর্থ হচ্ছে একই আধানের জন্য ভোল্টেজ তথা বিভব পার্থক্য কমে যাওয়া। যেহেতু বিভব পার্থক্য হচ্ছে ধারকের তড়িৎ ক্ষেত্রের যোগজ, কাজেই আমরা বলতে পারি ধারকের পাতের আধান একই থাকলেও ধারকের অভ্যন্তরে তথা দুই পাতের মাঝে তড়িৎ ক্ষেত্র হ্রাস পায়।

আবার ধারকের দুই পাতের মাঝখানে পরিবাহী মাধ্যম থাকলেও তড়িৎ ক্ষেত্র হ্রাস পায়, কেননা ধারকের পাতের মুখোমুখি পরিবাহীর দুই পৃষ্ঠে আবিষ্ট আধানের উদ্ভব হয়। কিন্তু সমপরিমাণ ডাইইলেইট্রিকের জন্য তড়িৎ ক্ষেত্রের হ্রাস অনেক বেশি হয়, কেননা ডাইইলেকট্রিক মাধ্যমে কোনো মুক্ত আধান থাকে না। আর যদি দুই পাতের মধ্যবর্তী স্থান ডাইইলেকট্রিক দিয়ে সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ করা হয়, তাহলে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হয়। এর থেকে এ সিদ্ধান্তে উপনীত হওয়া যায় যে, তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে ডাইইলেকট্রিকের অভ্যন্তরে আধানের সামান্য সরণ হয় ফলে ডাইইলেকট্রিকের দুই পৃষ্ঠে আবিষ্ট আধানের উদ্ভব ঘটে।

ধারকের পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী স্থানে কোনো ডাইইলেকট্রিক থাকাকালে ধারকত্ব C এবং ডাইইলেকট্রিক না থাকাকালে ধারকত্ব C₀ হলে এই দুই অবস্থায় ধারকত্বের অনুপাত সর্বদা একটি ধ্রুব সংখ্যা হয়। এই ধ্ৰুৰ সংখ্যাকে ঐ ডাইইলেকট্রিক মাধ্যমের ডাইইলেকট্রিক ভেদনযোগ্যতা বা তড়িৎ মাধ্যমাঙ্ক বলে।

$K = \frac{C}{C_{0}}$ =ডাইইলেকট্রিক পূর্ণ ধারকের ধারকত্ব/ডাইইলেকট্রিক শূন্য ধারকের ধারকত্ব

Notification

Related Question

Related Question

Question Analytics

Promotion