৩১তম BCS — তড়িৎ, চৌম্বকত্ব ও ইলেকট্রনিক্স
এই পরীক্ষায় এই টপিক থেকে ৩টি প্রশ্ন — অর্ধ-পরিবাহী, স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মার, বিদ্যুৎ চমকানো।
প্রশ্ন ৬১: কোনটি অর্ধ-পরিবাহী (Semi-conductor) নয়?
উত্তর: লোহা ✓
এক লাইনে
লোহা একটি ধাতু — উত্তম পরিবাহী (conductor)। অর্ধ-পরিবাহীর উদাহরণ: সিলিকন, জার্মেনিয়াম, গ্যালিয়াম।
পদার্থের তিন শ্রেণি — পরিবাহিতার ভিত্তিতে
| শ্রেণি |
পরিবাহিতা |
উদাহরণ |
| পরিবাহী (Conductor) |
উচ্চ |
লোহা, তামা, সোনা, রূপা, অ্যালুমিনিয়াম |
| অর্ধ-পরিবাহী (Semi-conductor) |
মাঝারি |
সিলিকন, জার্মেনিয়াম, গ্যালিয়াম, সেলেনিয়াম |
| অপরিবাহী (Insulator) |
নিম্ন |
কাচ, রাবার, প্লাস্টিক, কাঠ, পোর্সেলিন |
অর্ধ-পরিবাহী কী?
- পরিবাহিতা ধাতু ও অপরিবাহীর মাঝামাঝি
- ভ্যালেন্স শেলে ৪টি ইলেকট্রন (Si, Ge)
- ব্যবহার: ট্রানজিস্টর, IC, ডায়োড, সোলার প্যানেল
ডোপিং (Doping)
- বিশুদ্ধ Si/Ge-তে অল্প পরিমাণে অশুদ্ধি যোগ → পরিবাহিতা বাড়ানো
- N-type: As/P/Sb যোগ → অতিরিক্ত ইলেকট্রন
- P-type: B/Al/Ga যোগ → ইলেকট্রন-ছিদ্র (Hole)
প্রশ্ন ৬৫: বিদ্যুতের উচ্চতর ভোল্ট থেকে নিম্নতর ভোল্ট পাওয়া যায় —
উত্তর: স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মারের সাহায্যে ✓
এক লাইনে
Step-down transformer = ভোল্টেজ কমায়; গৌণ কুণ্ডলীর প্যাঁচ মুখ্যের চেয়ে কম। বাসায় ১১,০০০V লাইন থেকে ২২০V পেতে ব্যবহৃত হয়।
ট্রান্সফর্মারের প্রকার
| প্রকার |
মুখ্য vs গৌণ প্যাঁচ |
কাজ |
উদাহরণ |
| Step-up |
মুখ্য < গৌণ |
ভোল্ট বাড়ায় |
বিদ্যুৎ প্ল্যান্টে (১১kV → ১৩২kV) |
| Step-down |
মুখ্য > গৌণ |
ভোল্ট কমায় |
বাসায় (১১kV → ২২০V) |
ট্রান্সফর্মারের কাজের সূত্র
Np/Ns = Vp/Vs = Is/Ip
যেখানে — N = প্যাঁচ সংখ্যা, V = ভোল্টেজ, I = কারেন্ট; p = মুখ্য (primary), s = গৌণ (secondary)
বাংলাদেশে বিদ্যুৎ প্রবাহের কাঠামো
| ধাপ |
ভোল্টেজ |
যেখানে |
| উৎপাদন |
১১ kV |
বিদ্যুৎ প্ল্যান্ট |
| Step-up |
১৩২/২৩০/৪০০ kV |
প্ল্যান্ট বহির্গামী |
| সঞ্চালন |
১৩২-৪০০ kV |
বিদ্যুৎ লাইন |
| Step-down (প্রথম) |
৩৩ kV |
উপ-স্টেশন |
| Step-down (দ্বিতীয়) |
১১ kV |
এলাকা |
| Step-down (চূড়ান্ত) |
২২০/৪৪০ V |
বাসা/অফিস |
প্রশ্ন ৬৭: আকাশে বিদ্যুৎ চমকায় —
উত্তর: মেঘের অসংখ্য জলকণা/বরফকণার মধ্যে চার্জ সঞ্চিত হলে ✓
এক লাইনে
মেঘের ভিতরে জল-বরফ কণার ঘর্ষণে স্থির বিদ্যুৎ চার্জ জমে → যথেষ্ট চার্জ হলে বায়ু-পথে discharge → আলো (বিদ্যুৎ চমকানো) ও শব্দ (বজ্রপাত)।
বজ্রপাতের প্রক্রিয়া — ধাপে ধাপে
- মেঘের উপরের অংশে ঠান্ডা বরফকণা → ঋণাত্মক চার্জ
- মেঘের নিচের অংশে গরম জলকণা → ধনাত্মক চার্জ
- চার্জ-পার্থক্য কয়েক মিলিয়ন ভোল্টে পৌঁছায়
- বায়ুর অন্তরক ভেঙে discharge শুরু (~৫০,০০০°C তাপমাত্রায় বায়ু আয়নিত)
- আলো (বিদ্যুৎ চমকানো) তৎক্ষণাৎ দেখা যায়
- বায়ু সম্প্রসারিত হয় → শক ওয়েভ → শব্দ (বজ্রপাত)
বিদ্যুৎ চমকানো ও বজ্রপাতের সময়-পার্থক্য
- আলোর গতি = ৩×১০⁸ মি/সে (তৎক্ষণাৎ পৌঁছায়)
- শব্দের গতি = ৩৪০ মি/সে (বাতাসে)
- প্রতি ৩ সেকেন্ড পার্থক্য = ১ কি.মি. দূরত্বে বজ্রপাত
বাংলাদেশে বজ্রপাত
- ২০১৬-এ সরকারি প্রজ্ঞাপনে বজ্রপাতকে 'প্রাকৃতিক দুর্যোগ' হিসেবে স্বীকৃতি
- বছরে ৩০০+ মৃত্যু — বিশ্বে অন্যতম শীর্ষ
- প্রধান কারণ: তালগাছ কেটে ফেলা, খোলা মাঠে কৃষি, বজ্রনিরোধক না-থাকা
বজ্রপাত থেকে বাঁচার উপায়
- উঁচু গাছের তল এড়িয়ে চলুন
- খোলা মাঠে নামাজ পড়া এড়িয়ে চলুন
- জলের পাশে দাঁড়াবেন না
- পাকা ঘর/গাড়ির ভিতরে থাকুন
- বজ্রনিরোধক স্থাপন
পরীক্ষার শর্টকাট
- লোহা = ধাতু (পরিবাহী), অর্ধ-পরিবাহী নয়
- Step-down = ভোল্ট কমায় (বাসায় ব্যবহৃত)
- বিদ্যুৎ চমকানো = মেঘে চার্জ-সঞ্চয়ের ফলে
টপিকটি গভীরে শিখুন
তড়িৎ, চৌম্বকত্ব ও ইলেকট্রনিক্স — মূল লেকচার শিট — তড়িতের মৌলিক রাশি (ভোল্ট, কারেন্ট, রোধ), ওহমের সূত্র, কার্যকর শক্তি (P = VI), AC বনাম DC, ট্রান্সফর্মার নীতি, বিদ্যুৎ-চুম্বকীয় আবেশ, ফ্লেমিং-এর নিয়ম, অর্ধ-পরিবাহী ডিভাইস (ডায়োড, ট্রানজিস্টর, IC, LED), সোলার প্যানেল।