শূন্য মাধ্যমে কুলম্বের সূত্র ভেক্টরের সাহায্যে নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায় -

Updated: 1 week ago
  • F = 14π0 Q1Q2r2
  • F = 14π0 Q1Q2r2
  • F = 14π0 Q1Q2r3r
  • F = 14π0 Q1Q2r3×r
  • F = 14π Q1Q2r2
1.3k
ব্যাখ্যাঃ

কুলম্বের সূত্রানুযায়ী, দুটি স্থির বিন্দুময় আধানের মধ্যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বলের মান আধানদ্বয়ের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। শূন্য মাধ্যমে এই বলের স্কেলার রূপটি হলো:

\[ F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^2} \]

যেখানে \(F\) হলো বলের মান, \(Q_1\) ও \(Q_2\) হলো আধানদ্বয়ের মান, \(r\) হলো তাদের মধ্যবর্তী দূরত্ব এবং \(\epsilon_0\) হলো শূন্য মাধ্যমের প্রবেশ্যতা (permittivity of free space)।

কুলম্বের সূত্রকে ভেক্টর আকারে প্রকাশ করার জন্য বলের দিক নির্দেশ করতে একটি একক ভেক্টর (\(\hat{r}\)) ব্যবহার করা হয়। আমরা জানি, একক ভেক্টর \(\hat{r} = \frac{\vec{r}}{r}\)।

অতএব, কুলম্বের সূত্রের ভেক্টর রূপটি হবে:

\[ \vec{F} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^2} \hat{r} \]

একক ভেক্টরের মান বসিয়ে পাই:

\[ \vec{F} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^2} \left(\frac{\vec{r}}{r}\right) \]

\[ \vec{F} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^3} \vec{r} \]

এখানে, \(\vec{F}\) হলো বল ভেক্টর এবং \(\vec{r}\) হলো আধানদ্বয়ের মধ্যবর্তী সরণ ভেক্টর। \(Q_1\) এবং \(Q_2\) আধানের মান, যা স্কেলার রাশি।

বিকল্পগুলো বিশ্লেষণ করলে দেখা যায়:

        
  • প্রথম বিকল্পটি বলের স্কেলার রূপ, ভেক্টর রূপ নয়। কারণ, বামপাশে বলকে ভেক্টর (\(\vec{F}\)) হিসেবে দেখানো হলেও ডানপাশের রাশিটি স্কেলার।
  •     
  • দ্বিতীয় ও তৃতীয় বিকল্পে আধান (\(Q_1, Q_2\)) কে ভেক্টর (\(\vec{Q_1}, \vec{Q_2}\)) হিসেবে দেখানো হয়েছে, যা ভুল। আধান একটি স্কেলার রাশি।
  •     
  • পঞ্চম বিকল্পে \(\epsilon\) ব্যবহার করা হয়েছে যা যেকোনো মাধ্যমের প্রবেশ্যতা বোঝায়, কিন্তু প্রশ্নে "শূন্য মাধ্যম" এর কথা বলা হয়েছে যেখানে \(\epsilon_0\) ব্যবহার করা হয়। এছাড়াও, এটি স্কেলার রূপ।

চতুর্থ বিকল্পটি \(\vec{F} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^3} \times \vec{r}\) আকারে আছে। এখানে `\(\times\)` চিহ্নটি স্কেলার গুণকে নির্দেশ করে। সুতরাং, এটি কুলম্বের সূত্রের ভেক্টর রূপকে সঠিকভাবে প্রকাশ করে।

Satt AI
Satt AI
3 months ago

দুটি বিন্দু আধানের মধ্যবর্তী আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল সম্পর্কে বিজ্ঞানী কুলম্ব একটি সূত্র বিবৃত করেন। একে কুলম্বের সূত্র বলে।

সূত্র : নির্দিষ্ট মাধ্যমে দুটি বিন্দু আধানের মধ্যে ক্রিয়াশীল আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বলের মান আধানদ্বয়ের গুণফলের সমানুপাতিক, এদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক এবং এই বল আধানদ্বয়ের সংযোজক সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে।

ধরা যাক, A ও B বিন্দুতে অবস্থিত দুটি আধানের পরিমাণ যথাক্রমে q1 ও q2 এবং এদের মধ্যবর্তী দূরত্ব d [চিত্র ২.১] ।

চেয়ে :২.১

এদের মধ্যে ক্রিয়াশীল আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বলকে স্থির তড়িৎ বল বা কুলম্ব বল বলে এবং এ বলের মান F হলে, কুলম্বের সূত্রানুসারে,

Fq1q2d2

F=Cq1q2d2

এখানে C একটি সমানুপাতিক ধ্রুবক যার মান রাশিগুলোর একক এবং বিন্দু আধানদ্বয়ের মধ্যবর্তী মাধ্যমের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে। এ ধ্রুবককে অনেক সময় কুলম্ব ধ্রুবক বলা হয় ।

আধানের একক : কুলম্ব

এককের আন্তর্জাতিক পদ্ধতি অর্থাৎ System International (SI) অনুযায়ী তড়িৎ প্রবাহের একক অ্যাম্পিয়ার (A)-কে মৌলিক একক হিসেবে নির্ধারণ করা হয়েছে। আধানের এস. আই একক হচ্ছে কুলম্ব (C)। অ্যাম্পিয়ার থেকে কুলম্বের সংজ্ঞা দেয়া হয়।

কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে এক অ্যাম্পিয়ার (1A) প্রবাহ এক সেকেন্ড (1s) চললে এর যে কোনো প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে যে পরিমাণ আধান প্রবাহিত হয় তাকে এক কুলম্ব (1C) বলে।

:- 1C = 1A x 1s

সুতরাং 40 কুলম্ব আধান বলতে আমরা বুঝি কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে এক অ্যাম্পিয়ার প্রবাহ 40 সেকেন্ড চললে এর যে কোনো প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে যে পরিমাণ আধান প্রবাহিত হয় তা। 

শূন্যস্থানে কুলম্বের সূত্র

corner এস. আই এককে বলকে নিউটন (N), দূরত্বকে মিটার (m) এবং আধানকে কুলম্ব (C)-এ পরিমাপ করলে কুলম্বের সূত্র (2.1) এর সমানুপাতিক ধ্রুবক C এর মান শূন্যস্থান (vacuum) এর জন্য পাওয়া যায়,

C= 9 x 109 Nm² C-2

এস. আই পদ্ধতিতে এই সমানুপাতিক ধ্রুবককে লেখা হয়,

C =14πεo

এই ধ্রুবককে দেখতে আপাতদৃষ্টিতে জটিল মনে হলেও একে এরূপে প্রকাশ করা হয় কারণ তাহলে তড়িৎ চুম্বক বিজ্ঞানের অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ সূত্র ও সমীকরণগুলোর রূপ সরল হয়।

:. C =14πεo =9 x 109 Nm2C-2   (2.1)

এখানে o হচ্ছে একটি ধ্রুব সংখ্যা যাকে শূন্যস্থানের ভেদনযোগ্যতা (permittivity of free space) বলে। এর পরিমাপকৃত মান হলো,

o = 8.854 × 10-12 C2 N-1 m-1  (2.2)

সুতরাং শূন্যস্থানের জন্য কুলম্বের সূত্রের (সমীকরণ 2.1) রূপ হলো,

F=14πo q1q2d2

Related Question

View All
  • হ্রাস পায়
  • বৃদ্ধি পায়
  • অপরিবর্তিত থাকে
  • শূণ্য হয়
212
  • প্রতিটি চার্জ অর্ধেক করতে হবে
  • দূরত্ব চার গুণ বাড়াতে হবে
  • প্রতিটি চার্জ চার গুণ কমাতে হবে
  • প্রতিটি চার্জ অর্ধেক করতে হবে
84
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি

১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!

শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!

প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
এখনই শুরু করুন ডেমো দেখুন
৫০,০০০+
শিক্ষক
৩০ লক্ষ+
প্রশ্নপত্র
মাত্র ১৫ পয়সায় প্রশ্নপত্র
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন তৈরি করুন আজই

Complete Exam
Preparation

Learn, practice, analyse and improve

1M+ downloads
4.6 · 8k+ Reviews

Question Analytics

মোট উত্তরদাতা

জন

সঠিক
ভুল
উত্তর নেই