নবম শ্রেণি বিজ্ঞান : ৯ম অধ্যায় (তড়িৎ প্রবাহ) সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

নবম শ্রেণি বিজ্ঞান : ৯ম অধ্যায় (তড়িৎ প্রবাহ) সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

সৃজনশীল প্রশ্ন:

প্রশ্ন ১:
রায়হান তার নতুন ঘড়িটি চালানোর জন্য একটি ব্যাটারি ব্যবহার করল। সে লক্ষ করল যে ব্যাটারির দুইটি প্রান্ত আছে—একটি ধনাত্মক ও একটি ঋণাত্মক। সে তার বিজ্ঞানের বই পড়ে জানল যে, ব্যাটারি একটি উৎস যা বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করে এবং বিদ্যুৎ চলাচল করে একটি বন্ধ বর্তনীতে।

ক) তড়িৎ প্রবাহ কী?
খ) তড়িৎ প্রবাহ সঞ্চালনের জন্য বন্ধ বর্তনী কেন প্রয়োজন?
গ) রায়হানের ব্যাটারির সাহায্যে ঘড়ির মধ্যে কীভাবে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তা চিত্রসহ ব্যাখ্যা কর।
ঘ) ব্যাটারির আয়ু দীর্ঘ করার জন্য কী কী উপায় গ্রহণ করা যেতে পারে? ব্যাখ্যা কর।

উত্তর:

ক) তড়িৎ প্রবাহ:
তড়িৎ প্রবাহ হল মুক্ত ইলেকট্রনের সুশৃঙ্খল গতি বা প্রবাহ। এটি সাধারণত বিদ্যুৎ পরিবাহীর মাধ্যমে ঘটে এবং এর একক অ্যাম্পিয়ার (A)।

খ) তড়িৎ প্রবাহ সঞ্চালনের জন্য বন্ধ বর্তনী প্রয়োজন:
তড়িৎ প্রবাহ ঘটার জন্য একটি বন্ধ বর্তনী প্রয়োজন কারণ বিদ্যুৎ প্রবাহ একটি ধারাবাহিক পথ ধরে চলে। যদি বর্তনী খোলা থাকে তবে ইলেকট্রন প্রবাহিত হতে পারে না এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হয়ে যায়।

গ) ব্যাটারির সাহায্যে ঘড়িতে বিদ্যুৎ প্রবাহের ব্যাখ্যা:
ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্ত থেকে ইলেকট্রন প্রবাহ শুরু হয় এবং এটি বর্তনীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে ঋণাত্মক প্রান্তে ফিরে আসে। ফলে ঘড়ির সার্কিট সম্পূর্ণ হয় এবং এটি কাজ করতে শুরু করে।

(চিত্র: ব্যাটারির সাহায্যে তড়িৎ প্রবাহের একটি সাধারণ চিত্র দেওয়া যেতে পারে)

ঘ) ব্যাটারির আয়ু দীর্ঘ করার উপায়:

• ব্যাটারির অপ্রয়োজনীয় ব্যবহার এড়ানো।
• ব্যাটারির সংযোগ সঠিকভাবে নিশ্চিত করা।
• উচ্চ তাপমাত্রা থেকে ব্যাটারিকে দূরে রাখা।
• পুনঃব্যবহারযোগ্য ব্যাটারি (Rechargeable Battery) ব্যবহার করা।

নবম-দশম বিজ্ঞান ১০ম অধ্যায় সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর [Learn Science]

নবম শ্রেণি বিজ্ঞান : ৯ম অধ্যায় (তড়িৎ প্রবাহ) সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর সৃজনশীল প্রশ্ন ২:

একটি বিজ্ঞান মেলায় অনিক ও তাহসিন একটি বৈদ্যুতিক বর্তনী তৈরি করল। তারা একটি ব্যাটারি, তার, সুইচ এবং একটি বাল্ব সংযুক্ত করল। সুইচ চালু করলে বাল্ব জ্বলতে শুরু করল।

ক) পরিবাহী ও অপরিবাহী পদার্থ কাকে বলে? উদাহরণ দাও।
খ) বৈদ্যুতিক বর্তনীতে সুইচের কাজ কী? ব্যাখ্যা কর।
গ) অনিক ও তাহসিনের তৈরি বর্তনীতে বিদ্যুৎ কীভাবে প্রবাহিত হচ্ছে তা চিত্রসহ ব্যাখ্যা কর।
ঘ) যদি বাল্ব জ্বলে না, তবে সম্ভাব্য সমস্যাগুলো কী হতে পারে? ব্যাখ্যা কর।

উত্তর:

ক) পরিবাহী ও অপরিবাহী পদার্থ:

• পরিবাহী পদার্থ: যেসব পদার্থ বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে, তাদের পরিবাহী পদার্থ বলে। যেমন: তামা, লোহা, অ্যালুমিনিয়াম।
• অপরিবাহী পদার্থ: যেসব পদার্থ বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে না, তাদের অপরিবাহী পদার্থ বলে। যেমন: কাঠ, প্লাস্টিক, রাবার।

খ) বৈদ্যুতিক বর্তনীতে সুইচের কাজ:
সুইচ হলো একটি বৈদ্যুতিক ডিভাইস যা সার্কিট চালু বা বন্ধ করতে ব্যবহৃত হয়। সুইচ চালু থাকলে সার্কিট সম্পূর্ণ হয় এবং বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। সুইচ বন্ধ থাকলে সার্কিট বিচ্ছিন্ন হয় এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায়।

গ) বিদ্যুৎ প্রবাহের ব্যাখ্যা:
অনিক ও তাহসিনের বর্তনীতে ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্ত থেকে বিদ্যুৎ প্রবাহ শুরু হয়, সুইচ এবং তারের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়ে বাল্বে পৌঁছায়, তারপর ব্যাটারির ঋণাত্মক প্রান্তে ফিরে আসে। ফলে বাল্ব জ্বলে ওঠে।

(চিত্র: ব্যাটারি, সুইচ, তার ও বাল্ব সংযুক্ত একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীর চিত্র দেওয়া যেতে পারে)

ঘ) বাল্ব না জ্বললে সম্ভাব্য সমস্যা:

• ব্যাটারির চার্জ ফুরিয়ে যেতে পারে।
• তারের সংযোগ সঠিকভাবে না হলে বিদ্যুৎ প্রবাহ হবে না।
• সুইচ নষ্ট হয়ে গেলে সার্কিট সম্পূর্ণ হবে না।
• বাল্ব নষ্ট হলে সেটি জ্বলবে না।

নবম শ্রেণি বিজ্ঞান : ৯ম অধ্যায় (তড়িৎ প্রবাহ) সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর সৃজনশীল প্রশ্ন ৩:

একটি বৈদ্যুতিক হিটার ১৫০০ ওয়াট ক্ষমতার। এটি ২২০ ভোল্টের বিদ্যুৎ সরবরাহে যুক্ত করা হয়েছে।

ক) বৈদ্যুতিক শক্তি কী? এর একক কী?
খ) ওহমের সূত্র কী? এর গাণিতিক রূপ লেখ।
গ) প্রদত্ত হিটারের জন্য প্রবাহিত কারেন্ট নির্ণয় কর।
ঘ) যদি হিটারটি ২ ঘণ্টা চালানো হয়, তবে এতে কত ইউনিট বিদ্যুৎ খরচ হবে?

উত্তর:

ক) বৈদ্যুতিক শক্তি:
বৈদ্যুতিক শক্তি হলো কোনো বৈদ্যুতিক যন্ত্রের দ্বারা নির্দিষ্ট সময়ে সম্পন্ন কাজের পরিমাণ। এর একক হলো জুল (J) বা কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh)।

খ) ওহমের সূত্র:
ওহমের সূত্র অনুযায়ী, কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট (I) সরাসরি তড়িৎ বিভব (V)-এর সমানুপাতিক এবং পরিবাহীর রোধ (R)-এর বিপরীতানুপাতিক।
গাণিতিক রূপ: V=IRV = IR

যেখানে,

• VV = তড়িৎ বিভব (ভোল্ট)
• II = কারেন্ট (অ্যাম্পিয়ার)
• RR = রোধ (ওহম)

গ) প্রবাহিত কারেন্ট নির্ণয়:
প্রদত্ত,
P=1500WP = 1500W
V=220VV = 220V

আমরা জানি, P=VIP = VI

অথবা, I=PV=1500220=6.82AI = \frac{P}{V} = \frac{1500}{220} = 6.82A

ঘ) বিদ্যুৎ খরচ নির্ণয়:
বিদ্যুৎ খরচ নির্ণয়ের জন্য সূত্র: বিদ্যুৎ খরচ=P×t\text{বিদ্যুৎ খরচ} = P \times t

P=1500W=1.5kWP = 1500W = 1.5kW
t=2t = 2 ঘণ্টা বিদ্যুৎ খরচ=1.5×2=3 kWh=3 ইউনিট\text{বিদ্যুৎ খরচ} = 1.5 \times 2 = 3 \text{ kWh} = 3 \text{ ইউনিট}

নবম শ্রেণি বিজ্ঞান: ৯ম অধ্যায় (তড়িৎ প্রবাহ) সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

---

সৃজনশীল প্রশ্ন ৪:

তাহমিদ একটি ১০০ ওয়াটের বৈদ্যুতিক বাতি তার ঘরে ব্যবহার করে। সে লক্ষ করল যে মাঝে মাঝে বাতিটি মৃদু আলো দেয় এবং কখনো উজ্জ্বল আলো দেয়।

ক) বৈদ্যুতিক বিভব কী?
খ) রোধ কী? এটি কীভাবে বৈদ্যুতিক প্রবাহকে প্রভাবিত করে?
গ) তাহমিদের বৈদ্যুতিক বাতির উজ্জ্বলতা পরিবর্তিত হওয়ার কারণ ব্যাখ্যা কর।
ঘ) তাহমিদের ঘরে যদি একই সার্কিটে আরও বৈদ্যুতিক যন্ত্র সংযুক্ত করা হয়, তবে বাতির উজ্জ্বলতা কীভাবে পরিবর্তিত হতে পারে? ব্যাখ্যা কর।

---

উত্তর:

ক) বৈদ্যুতিক বিভব:
বৈদ্যুতিক বিভব হলো একক চার্জকে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে স্থানান্তর করতে প্রয়োজনীয় শক্তি। এর একক ভোল্ট (V)।

খ) রোধ:
রোধ হলো কোনো পরিবাহীর এমন একটি ধর্ম, যা বৈদ্যুতিক প্রবাহকে বাধা দেয়। এটি ওহম (Ω) এককে প্রকাশ করা হয়। কোনো পরিবাহীর রোধ বেশি হলে তাতে কারেন্ট কম প্রবাহিত হয়, ফলে বিদ্যুৎ সরবরাহ কমে যায়।

গ) তাহমিদের বাতির উজ্জ্বলতা পরিবর্তিত হওয়ার কারণ:
বৈদ্যুতিক বিভবের পরিবর্তনের কারণে বাতির উজ্জ্বলতা পরিবর্তিত হয়। যদি কারেন্ট প্রবাহ কমে যায়, তবে বাতি মৃদু আলো দেয়। আবার কারেন্ট প্রবাহ বেশি হলে বাতির উজ্জ্বলতা বৃদ্ধি পায়।

ঘ) একই সার্কিটে আরও বৈদ্যুতিক যন্ত্র সংযুক্ত করলে উজ্জ্বলতা পরিবর্তন:
যদি একই সার্কিটে আরও বৈদ্যুতিক যন্ত্র সংযুক্ত করা হয়, তবে সার্কিটের মোট রোধ বৃদ্ধি পাবে এবং বৈদ্যুতিক বিভব বিভক্ত হয়ে যাবে। ফলে কারেন্ট কমে যাবে, যার ফলে বাতির উজ্জ্বলতা কমে যেতে পারে।

https://qr.ae/pYaVAc

সৃজনশীল প্রশ্ন ৫:

রিয়াদ তার খেলনার গাড়ি চালানোর জন্য ৬ ভোল্টের ব্যাটারি ব্যবহার করে। কিন্তু গাড়ির গতি কম হওয়ায় সে ১২ ভোল্টের ব্যাটারি সংযুক্ত করে।

ক) ধারকত্ব কী?
খ) ব্যাটারির মান যত বেশি হয়, বিদ্যুৎ প্রবাহ তত বেশি হয়—ব্যাখ্যা কর।
গ) ৬ ভোল্টের পরিবর্তে ১২ ভোল্টের ব্যাটারি ব্যবহার করলে খেলনার গাড়ির গতির কী পরিবর্তন হবে? ব্যাখ্যা কর।
ঘ) উচ্চ ভোল্টেজ ব্যবহারের ফলে খেলনার গাড়ির ওপর কী প্রভাব পড়তে পারে? ব্যাখ্যা কর।

---

উত্তর:

ক) ধারকত্ব:
ধারকত্ব হলো একটি সার্কিটে চার্জ ধারণ করার ক্ষমতা। এর একক ফ্যারাড (F)।

খ) ব্যাটারির মান ও বিদ্যুৎ প্রবাহের সম্পর্ক:
ব্যাটারির ভোল্টেজ যত বেশি হবে, তত বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হবে, যদি রোধ অপরিবর্তিত থাকে। কারণ ওহমের সূত্র অনুসারে, I=VRI = \frac{V}{R}

এখানে, VV বেশি হলে II ও বেশি হবে।

গ) ৬ ভোল্টের পরিবর্তে ১২ ভোল্ট ব্যবহার করলে গতি পরিবর্তন:
১২ ভোল্ট ব্যবহার করলে খেলনার গাড়ির মোট শক্তি বৃদ্ধি পাবে এবং মোটর বেশি গতিতে চলবে। ফলে গাড়ির গতি দ্বিগুণ হতে পারে।

ঘ) উচ্চ ভোল্টেজ ব্যবহারের সম্ভাব্য প্রভাব:

• গাড়ির মোটর বেশি তাপ উৎপন্ন করতে পারে।
• অতিরিক্ত কারেন্ট প্রবাহের ফলে মোটর পুড়ে যেতে পারে।
• সার্কিটের তার বেশি গরম হতে পারে।

---

সৃজনশীল প্রশ্ন ৬:

একটি ১০ ওহম রোধবিশিষ্ট তারের মধ্যে ২ অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট প্রবাহিত হচ্ছে।

ক) বৈদ্যুতিক শক্তি কীভাবে উৎপন্ন হয়?
খ) রোধ বেশি হলে বিদ্যুৎ প্রবাহ কীভাবে পরিবর্তিত হয়?
গ) প্রদত্ত সার্কিটে তড়িৎ বিভব নির্ণয় কর।
ঘ) রোধ যদি দ্বিগুণ করা হয়, তবে কারেন্টের মান কীভাবে পরিবর্তিত হবে? ব্যাখ্যা কর।

উত্তর:

ক) বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপাদন:
বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয় যখন বৈদ্যুতিক চার্জ পরিবাহকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং তড়িৎ বিভবের পরিবর্তন ঘটে।

খ) রোধ বেশি হলে বিদ্যুৎ প্রবাহের পরিবর্তন:
রোধ বেশি হলে ওহমের সূত্র অনুসারে, I=VRI = \frac{V}{R}

রোধ (RR) বেশি হলে কারেন্ট (II) কমে যাবে।

গ) প্রদত্ত সার্কিটে তড়িৎ বিভব নির্ণয়:
ওহমের সূত্র, V=IRV = IR

প্রদত্ত,
I=2AI = 2A
R=10ΩR = 10Ω V=(2×10)=20VV = (2 \times 10) = 20V

ঘ) রোধ দ্বিগুণ হলে কারেন্টের পরিবর্তন:
নতুন রোধ, R′=2×10=20ΩR’ = 2 \times 10 = 20Ω

নতুন কারেন্ট, I′=VR′=2020=1AI’ = \frac{V}{R’} = \frac{20}{20} = 1A

অর্থাৎ, রোধ দ্বিগুণ করলে কারেন্ট অর্ধেক হয়ে যাবে।

নবম শ্রেণি বিজ্ঞান: ৯ম অধ্যায় (তড়িৎ প্রবাহ) সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

সৃজনশীল প্রশ্ন ৭:

রাহিম একটি বৈদ্যুতিক কেটলি দিয়ে পানি গরম করে। কেটলিটি ২৩০ ভোল্ট সরবরাহ থেকে ১০ অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট গ্রহণ করে।

ক) তড়িৎ প্রবাহ কী?
খ) পরিবাহীর দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ রোধের ওপর কীভাবে প্রভাব ফেলে?
গ) রাহিমের ব্যবহৃত কেটলিটির রোধ নির্ণয় কর।
ঘ) কেটলিটির তাপ উৎপাদন ক্ষমতা বের কর।

উত্তর:

ক) তড়িৎ প্রবাহ:
তড়িৎ প্রবাহ হলো একস্থান থেকে অন্যস্থানে মুক্ত ইলেকট্রনের প্রবাহ। এর একক অ্যাম্পিয়ার (A)।

খ) পরিবাহীর দৈর্ঘ্য ও প্রস্থের প্রভাব:

• দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পেলে: রোধ বৃদ্ধি পায়।
• প্রস্থ বৃদ্ধি পেলে: রোধ কমে যায়।
  ওহমের সূত্র অনুসারে,

R∝LAR \propto \frac{L}{A}

গ) কেটলিটির রোধ নির্ণয়:
ওহমের সূত্র অনুসারে, R=VIR = \frac{V}{I}

প্রদত্ত,
V=230VV = 230V, I=10AI = 10A R=23010=23ΩR = \frac{230}{10} = 23Ω

ঘ) তাপ উৎপাদন ক্ষমতা:
জুলের সূত্র অনুযায়ী, P=VIP = VI P=230×10=2300W=2.3kWP = 230 \times 10 = 2300W = 2.3kW

অর্থাৎ, কেটলিটি প্রতি সেকেন্ডে ২.৩ কিলোওয়াট শক্তি উৎপন্ন করে।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৮:

আসিফ একটি সার্কিট তৈরি করে, যেখানে দুটি প্রতিরোধ ৪Ω ও ৬Ω শ্রেণিক্রমে যুক্ত। সার্কিটে ১২ ভোল্ট সরবরাহ করা হয়েছে।

ক) রোধ কী?
খ) শ্রেণিক্রমে সংযুক্ত রোধ কীভাবে কাজ করে?
গ) আসিফের সার্কিটে মোট রোধ নির্ণয় কর।
ঘ) সার্কিটে প্রবাহিত কারেন্টের মান নির্ণয় কর।

উত্তর:

ক) রোধ:
রোধ হলো পরিবাহীর এমন ধর্ম যা বিদ্যুৎ প্রবাহকে বাধা দেয়।

খ) শ্রেণিক্রমে সংযুক্ত রোধ:
শ্রেণিক্রমে (series) সংযুক্ত রোধের সমষ্টিগত রোধ বৃদ্ধি পায়।

গ) মোট রোধ নির্ণয়:
শ্রেণিক্রমে রোধের সমষ্টি, Rtotal=R1+R2=4+6=10ΩR_{total} = R_1 + R_2 = 4 + 6 = 10Ω

ঘ) প্রবাহিত কারেন্টের মান:
ওহমের সূত্র, I=VRtotalI = \frac{V}{R_{total}} I=1210=1.2AI = \frac{12}{10} = 1.2A

অর্থাৎ, সার্কিটে 1.2 অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট প্রবাহিত হচ্ছে।

সৃজনশীল প্রশ্ন ৯:

সায়মা একটি ল্যাম্প ব্যবহার করে যার ক্ষমতা ৬০ ওয়াট এবং এটি ২২০ ভোল্ট সরবরাহ থেকে কারেন্ট গ্রহণ করে।

ক) ওহমের সূত্র কী?
খ) বিদ্যুৎ শক্তি কিসের ওপর নির্ভর করে?
গ) ল্যাম্পের রোধ নির্ণয় কর।
ঘ) প্রতি ঘণ্টায় কত জুল শক্তি ব্যবহার হবে?

উত্তর:

ক) ওহমের সূত্র:
ওহমের সূত্র অনুসারে, V=IRV = IR

এখানে, VV = বিভব, II = কারেন্ট, RR = রোধ।

খ) বিদ্যুৎ শক্তি নির্ভরশীলতা:

• বিভব (Voltage)
• কারেন্ট (Current)
• সময় (Time)

গ) ল্যাম্পের রোধ নির্ণয়: P=V2RP = \frac{V^2}{R} R=V2P=220260=4840060=806.67ΩR = \frac{V^2}{P} = \frac{220^2}{60} = \frac{48400}{60} = 806.67Ω

ঘ) প্রতি ঘণ্টায় শক্তি ব্যবহৃত: E=P×t=60W×3600s=216000JE = P \times t = 60W \times 3600s = 216000J

অর্থাৎ, প্রতি ঘণ্টায় ২,১৬,০০০ জুল শক্তি ব্যবহৃত হবে।

সৃজনশীল প্রশ্ন ১০:

একটি ২৪ ভোল্ট ব্যাটারি ৩Ω রোধবিশিষ্ট তারের মাধ্যমে সংযুক্ত করা হয়েছে।

ক) ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে?
খ) সরল পরিবাহীর রোধ নির্ভর করে কী কী বিষয়ের ওপর?
গ) প্রদত্ত সার্কিটের কারেন্ট নির্ণয় কর।
ঘ) ১ মিনিটে উষ্ণতা কত জুল হবে?

উত্তর:

ক) ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে?
ব্যাটারি রাসায়নিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তর করে।

খ) পরিবাহীর রোধ নির্ভরশীলতা:

• দৈর্ঘ্য
• প্রস্থ
• পদার্থের ধরন
• তাপমাত্রা

গ) কারেন্ট নির্ণয়: I=VR=243=8AI = \frac{V}{R} = \frac{24}{3} = 8A

ঘ) ১ মিনিটে উষ্ণতা: H=I2RtH = I^2Rt H=(8)2×3×60H = (8)^2 \times 3 \times 60 H=64×3×60=11520JH = 64 \times 3 \times 60 = 11520J

অর্থাৎ, ১১,৫২০ জুল তাপ উৎপন্ন হবে।