আজকে আমাদের আলোচনার বিষয় ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যাাবিশিষ্ট এসি সার্কিট অনুশীলনী ৮
ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যাাবিশিষ্ট এসি সার্কিট অনুশীলনী ৮
অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর :
১। অল্টারনেটিং ভোল্টেজের সমীকরণটি কী?
উত্তর :- V = Vimax Sinot
২। অল্টারনেটিং কারেন্টের সমীকরণটি কী?
উত্তর :- i = Imax sincot.
৩। ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকট্যান্স কাকে বলে?
উত্তর :- ইন্ডাকট্যান্সের কারণে অল্টারনেটিং কারেন্টের প্রবাহে বাধাকে ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকট্যান্স বলে।
৪। ইন্ডাকট্যান্সের কারণে এসি প্রবাহ পথের বাধাকে কী বলে? এর একক কী?
উত্তর :- ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকট্যান্স। এর একক ওহম।
৫। ক্যাপাসিটিভ রিয়্যাকট্যান্স কাকে বলে?
উত্তর :- ক্যাপাসিট্যান্স কর্তৃক অল্টারনেটিং কারেন্টের প্রবাহের বাধাকে ক্যাপাসিটিভ রিয়্যাকট্যান্স বলে।
৬। একটি ক্যাপাসিটিভ সার্কিটে কারেন্ট ভোল্টেজের অগ্রগামী হয় কেন ?
উত্তর :- ক্যাপাসিট্যান্স ভোল্টেজের যে-কোনো পরিবর্তনে বাধা দেয়, অর্থাৎ ক্যাপাসিটরের আড়াআড়িতে ভোল্টেজের হ্রাস- বৃদ্ধিতে বিলম্ব ঘটায়। এ কারণে ভোল্টেজ কারেন্টের পিছনে পড়ে যায়। অর্থাৎ কারেন্ট, ভোল্টেজের অগ্রবর্তী থাকে ।
৭। “ইন-ফেজ” কারেন্ট বলতে কী বুঝায়?
উত্তর :- এসি রেজিস্টিভ সার্কিটে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ এবং সার্কিট কারেন্টের মধ্যে সময় কোণের ব্যবধান নেই, অর্থাৎ ভোল্টেজ ও কারেন্ট একই মুহূর্তে তাদের শূন্য মান অতিক্রম করে এবং একই সময়ে তার সর্বোচ্চ পজিটিভ ও সর্বোচ্চ নেগেটিভ মানে পৌঁছে। এ কারেন্টকে ‘ইন-ফেজ’ কারেন্ট বলে।
৮। এসি সার্কিটের কোন্ প্যারামিটারে কারেন্ট ভোল্টেজের সাথে ইন-ফেজ থাকে?
উত্তর :- একটি বিশুদ্ধ রেজিস্ট্যান্সে।
৯। এসি সার্কিটের কোন্ প্যারামিটারে কারেন্ট ভোল্টেজের 90° পিছনে থাকে?
উত্তর :- একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকট্যান্সে।
১০। এসি সার্কিটের কোন্ প্যারামিটারে কারেন্ট ভোল্টেজের 90° অগ্রবর্তী থাকে?
উত্তর :- একটি বিশুদ্ধ ক্যাপাসিট্যান্সে।
১১। ‘ল্যাগিং কারেন্ট’ বলতে কী বুঝায়?
উত্তর :- ইন্ডাকট্যান্স, তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত অল্টারনেটিং কারেন্টের যে-কোনো পরিবর্তনে কারেন্ট বৃদ্ধি পেতে থাকলে বাধা দেয় এবং কমতে থাকলেও বাধা দেয়। সেই কারণে, কারেন্ট প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের পিছনে
বাধা প্রদান করে, অর্থাৎ থাকতে বাধ্য হয় । একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকট্যান্সে কারেন্ট ভোল্টেজের ৯০° পিছনে থাকে। এ কারেন্টকে ‘ল্যাগিং কারেন্ট’ বলে ।
১২। একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটের কারেন্ট ও ভোল্টেজ ওয়েভ চিত্র অঙ্কন কর।
উত্তর :- নিম্নে বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটের কারেন্ট ও ভোল্টেজ ওয়েভ চিত্র দেখানো হলো :
১৩। একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটের ভেক্টর চিত্র অঙ্কন কর।
উত্তর :- নিম্নে বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটের ভেক্টর চিত্র দেখানো হলো :
১৪। বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটের ভেক্টর চিত্র অঙ্কন কর।
উত্তর :- নিম্নে বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটের ভেক্টর ডায়াগ্রাম অঙ্কন করা হলো :
১৫। একটি বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটের কারেন্ট ও ভোল্টেজ ওয়েভ চিত্র অঙ্কন কর।
উত্তর :- নিম্নে বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটের কারেন্ট ও ভোল্টেজ ওয়েভ চিত্র অঙ্কন করা হলো :
১৬। কোন্ ধরনের সার্কিটে ‘ল্যাগিং’ কারেন্ট থাকে?
উত্তর :- ইন্ডাকটিভ সার্কিটে।
১৭। কোন্ ধরনের সার্কিটে ‘লিডিং’ কারেন্ট থাকে?
উত্তর :-ক্যাপাসিটিভ সার্কিটে।
১৮। একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটে ভোল্টেজ ও কারেন্টের মধ্যে ফেজ কোণের পার্থক্য কত?
উত্তর :- 90 ডিগ্রি ।
১৯। একটি বিশুদ্ধ ক্যাপাসিটিভ সার্কিটে ভোল্টেজ ও কারেন্টের মধ্যে ফেজ কোণের পার্থক্য কত?
উত্তর :- 90 ডিগ্রি ।
২০। বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটে পাওয়ার ও পাওয়ার ফ্যাক্টর উল্লেখ কর।
উত্তর :- বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটের পাওয়ার P = VI এবং বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটে কোনো পাওয়ার ফ্যাক্টর বিদ্যমান থাকে না।
২১। ক্যাপাসিটিভ রিয়্যাকট্যান্সের সংজ্ঞা দাও ।
উত্তর :- ক্যাপাসিট্যান্স কর্তৃক অল্টারনেটিং কারেন্ট প্রবাহের বাধাকে ক্যাপাসিটিভ রিয়্যাকট্যান্স বলে ।
২২। ইন্ডাকট্যান্সের কারণে এসি প্রবাহ পথের বাধাকে কী বলে?
উত্তর :- ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকট্যান্স এটির একক ওহম (Ohm)। , XL = 2rfL
২৩। বাংলাদেশের বাণিজ্যিক ফ্রিকুয়েন্সি কত?
উত্তর :- বাংলাদেশের বাণিজ্যিক ফ্রিকুয়েন্সি 50Hz ।
২৪। ‘লিডিং কারেন্ট’ বলতে কী বুঝায়?
উত্তর :- ক্যাপাসিট্যান্স অল্টারনেটিং ভোল্টেজের যে-কোনো পরিবর্তনে বাধা প্রদান করে, অর্থাৎ ক্যাপাসিটরের আড়াআড়িতে ভোল্টেজের হ্রাস-বৃদ্ধিতে বিলম্ব ঘটায়। এ কারণে ভোল্টেজ কারেন্টের পিছনে পড়ে যায়; অর্থাৎ কারেন্ট, ভোল্টেজের অগ্রগামী থাকে। একটি বিশুদ্ধ ক্যাপাসিট্যান্সে কারেন্ট ভোল্টেজের ৯০° অগ্রগামী থাকে। এ কারেন্টকে ‘লিডিং কারেন্ট’ বলে।
২৫। ইন্ডাকট্যান্স, সার্কিটকে কী করে? এর একক কী?
উত্তর :- ইন্ডাকট্যান্স কারেন্টকে ভোল্টেজের পিছনে রাখে এবং সার্কিটে কারেন্ট প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে। এর একক হেনরি।
১৬। ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকটেন্সের সাথে ফ্রিকুয়েন্সির সম্পর্ক কী?
উত্তর :- ফ্রিকুয়েন্সি বাড়লে ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকটেন্স বাড়বে আর ফ্রিকুয়েন্সি কমলে ইন্ডাকটিভ রিয়্যাকটেন্স কমবে।
সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর :
১। কোন্ ধরনের সার্কিটে ‘ইন-ফেজ’ কারেন্ট থাকে এবং কেন?
উত্তর :- এসি রেজিস্টিভ সার্কিটে ‘ইন-ফেজ’ কারেন্ট থাকে। এ সার্কিটে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ এবং সার্কিট কারেন্টের মধ্যে সময় কোণের পার্থক্য নেই, অর্থাৎ ভোল্টেজ ও কারেন্ট একই মুহূর্তে তাদের শূন্য-মান অতিক্রম করে এবং একই সময়ে এটির সর্বোচ্চ পজিটিভ ও সর্বোচ্চ নেগেটিভ মানে পৌঁছে। ?
২। কোন্ ধরনের সার্কিটে ‘ল্যাগিং কারেন্ট’ থাকে এবং কেন
উত্তর :- এসি ইন্ডাকটিভ সার্কিটে কারেন্ট ‘ল্যাগ’ করে অর্থাৎ কারেন্ট ভোল্টেজের পিছনে থাকে। এ কারণে এ কারেন্টকে ‘ল্যাগিং কারেন্ট’ বলে। ইন্ডাকটিভ সার্কিটে ইন্ডাকট্যান্স, এটির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের যে-কোনো পরিবর্তনে বাধা দেয়; অর্থাৎ কারেন্ট বৃদ্ধি পেতে থাকলে বাধা দেয় এবং কমতে থাকলেও বাধা দেয়। সেজন্য কারেন্ট প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের পিছনে থাকতে বাধ্য হয়।
৩। কোন্ ধরনের সার্কিটে ‘লিডিং কারেন্ট’ থাকে এবং কেন?
উত্তর :- এসি ক্যাপাসিটিভ সার্কিটে কারেন্ট ‘লিড’ করে, অর্থাৎ কারেন্ট ভোল্টেজের অগ্রবর্তী থাকে। এ কারণে এ কারেন্টকে ‘লিডিং কারেন্ট’ বলে। ক্যাপাসিটিভ সার্কিটে ক্যাপাসিট্যান্স ভোল্টেজের যে-কোনো পরিবর্তনে বাধা দেয়, অর্থাৎ ভোল্টেজের যে-কোনো পরিবর্তনে বাধা দেয়, অর্থাৎ ক্যাপাসিটরের আড়াআড়িতে ভোল্টেজের হ্রাস-বৃদ্ধিতে বিলম্ব ঘটায়। এ কারণে ভোল্টেজ কারেন্টের পিছনে পড়ে যায়।
৪। ইন-ফেজ, জিরো লিডিং ও জিরো ল্যাগিং কারেন্ট বলতে কী বুঝ?
উত্তর :-
ইন-ফেজ কারেন্ট : রেজিস্টিভ সার্কিটে কারেন্ট ও ভোল্টেজের মধ্যে কোনো কৌণিক ব্যবধান থাকে না। অর্থাৎ কারেন্ট ও ভোল্টেজের মধ্যে ফেজ পার্থক্য শূন্য। এ ধরনের সার্কিটের কারেন্টকে ইন-ফেজ কারেন্ট বলে। বিশুদ্ধ রেজিস্টিভ সার্কিটের কারেন্ট এবং ভোল্টেজের অনুরূপ মানগুলো একই সময়ে অনুষ্ঠিত হয়।
জিরো লিডিং কারেন্ট : বিশুদ্ধ ক্যাপাসিটিভ সার্কিটে কারেন্ট, ভোল্টেজ থেকে 90° এগিয়ে থাকে বা কারেন্ট, ভোল্টেজকে 90°-তে লিড করে ফলে এ ধরনের সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টর শূন্য হয়। তাই বিশুদ্ধ ক্যাপাসিটিভ সার্কিটের কারেন্টকে জিরো লিডিং কারেন্ট বলে।
জিরো ল্যাগিং কারেন্ট : বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটে কারেন্ট, ভোল্টেজ, থেকে 90° পিছিয়ে থাকে অর্থাৎ কারেন্ট,
ভোল্টেজকে 90°-তে ল্যাগ করে। ফলে এ ধরনের সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টর শূন্য (cos 90° = 0) হয়। সুতরাং বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটের কারেন্টকে জিরো ল্যাগিং কারেন্ট বলে।
৫। একটি বিশুদ্ধ ইন্ডাকট্যান্সে পাওয়ার অপচয় শূন্য হয় কেন?
উত্তর :- পাওয়ার ওয়েভের সাইকেলের দিকে লক্ষ করলে দেখা যাবে, সাইকেলের অর্ধাংশ যখন পজিটিভ, তখন এনার্জি বা শক্তি ইন্ডাকটরের চারদিকে চৌম্বক ক্ষেত্র বিনির্মাণ করে। আবার সাইকেলের পরবর্তী অর্ধাংশ যখন নেগেটিভ, তখন চৌম্বক শক্তি উৎসে ফিরে আসে।
যেহেতু এক সাইকেল জুড়ে সরবরাহকৃত পাওয়ার ফেরতকৃত পাওয়ারের সমান, সেহেতু ইন্ডাকটর কর্তৃক ব্যয়িত প্রকৃত পাওয়ার শূন্য হয় । বিশুদ্ধ ইন্ডাকটিভ সার্কিটে ভোল্টেজ ও কারেন্টের মধ্যে পার্থক্য 90° । P = V1 cos0 = VI cos90° = 0
৬। একটি বিষয় ক্যাপাসিটরে পাওয়ার অপচয়া শূন্য হয় কেন?
উত্তর :- গাওয়ার ওয়েজের সাইকেলের দিকে লক্ষ করলে দেখা যাবে, সাইকেলের অর্ধাংশ যখন পজিটিভ, তখন শক্তি বা এনার্জি ক্যাপাসিটরের প্লেট দু’টির মধ্যে ইলেকট্রোস্ট্যাটিক ফিল্ড বিনির্মাণে প্রয়োগ হয়। আবার সাইকেলের পরবর্তী অর্ধাংশ যখন নেগেটিত, তখন ইলেকট্রো স্ট্যাটিক ফিল্ড এনার্জি উৎসে ফেরত আসে।
যেহেতু এক সাইকেল জুড়ে সরবরাহকৃত পাওয়ার, ফেরতকৃত পাওয়ারের সমান। সেহেতু ক্যাপাসিটর কর্তৃক ব্যয়িত প্রকৃত পাওয়ার শূন্য।
আরও দেখুন :