পাঠের মূল প্রেক্ষাপট
১৮২৬ সালে জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী জর্জ সাইমন ওহম পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য এবং এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িতের মধ্যকার মৌলিক সম্পর্ক আবিষ্কার করেন, যা ওহমের সূত্র (Ohm's Law) নামে সুপরিচিত। যেকোনো বৈদ্যুতিক সার্কিট ডিজাইন ও গণনার প্রথম ভিত্তিই হলো এই সূত্র।
গুরুত্বপূর্ণ সূত্র ও মূলনীতি
V = IR | শ্রেণি তুল্য রোধ: Rs = R₁ + R₂ + ... | সমান্তরাল তুল্য রোধ: 1/Rp = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
ওহমের সূত্রের বিবৃতি ও ব্যাখ্যা
তাপমাত্রা স্থির থাকলে কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তড়িৎ প্রবাহ (I) পরিবাহীটির দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্যের (V) সমানুপাতিক। অর্থাৎ V ∝ I বা V = IR, যেখানে R হলো পরিবাহীর রোধ (Resistance)। রোধের একক হলো ওহম (Ω)। ১ ভোল্ট বিভব পার্থক্যের কারণে যদি ১ অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ প্রবাহিত হয়, তবে পরিবাহীর রোধ হলো ১ ওহম।
- ওহমের সূত্র সমীকরণ: V = IR | I = V / R | R = V / I।
- রোধের নির্ভরশীলতা: পরিবাহীর দৈর্ঘ্য (l), প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল (A), উপাদান ও তাপমাত্রা।
- আপেক্ষিক রোধ: R = ρ(l / A)।
শ্রেণি ও সমান্তরাল সমবায়ে তুল্য রোধ
সার্কিটে একাধিক রোধ দুটি প্রধান উপায়ে যুক্ত করা হয়: ১) শ্রেণি সমবায় (Series): রোধগুলো একের পর এক যুক্ত থাকলে সবগুলোর মধ্য দিয়ে একই প্রবাহ যায় এবং তুল্য রোধ Rs = R₁ + R₂ + R₃ + ...। ২) সমান্তরাল সমবায় (Parallel): সব রোধের একপ্রান্ত একটি সাধারণ বিন্দুতে এবং অপরপ্রান্ত অন্য সাধারণ বিন্দুতে যুক্ত থাকে, ফলে বিভব পার্থক্য একই থাকে এবং তুল্য রোধ 1/Rp = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...।
- বাসাবাড়ির ওয়্যারিং সবসময় সমান্তরাল সমবায়ে করা হয় যাতে সব যন্ত্র সমান ২২০ ভোল্ট পায়।
- শ্রেণি সংযোগে যেকোনো একটি বাতি নষ্ট হলে পুরো সার্কিট বন্ধ হয়ে যায়।
যা অবশ্যই মনে রাখবে
- ওহমের সূত্র কেবল স্থির তাপমাত্রায় ও ওহমীয় পরিবাহীতে প্রযোজ্য।
- শ্রেণি সমবায়ে তুল্য রোধ সর্বদা বৃহত্তম রোধটির চেয়েও বড় হয়।
- সমান্তরাল সমবায়ে তুল্য রোধ সর্বদা ক্ষুদ্রতম রোধটির চেয়েও ছোট হয়।
- গৃহস্থালির বৈদ্যুতিক লাইনে সমান্তরাল সংযোগ ব্যবহার করা হয়।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন ও উত্তর (FAQ)
বাসাবাড়িতে কেন সমান্তরাল সমবায় ব্যবহার করা হয়?
সমান্তরাল সংযোগে প্রতিটি বৈদ্যুতিক যন্ত্রের দুই প্রান্তে মূল লাইনের পূর্ণ ভোল্টেজ (২২০V) পাওয়া যায় এবং প্রতিটি যন্ত্রের জন্য আলাদা সুইচ ব্যবহার করা যায়; একটি নষ্ট হলেও বাকিগুলো সচল থাকে।
কোনো তারের দৈর্ঘ্য টেনে দ্বিগুণ করলে রোধের কী পরিবর্তন হবে?
তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করলে আয়তন স্থির থাকার কারণে প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অর্ধেক হয়ে যায়; ফলে রোধ R = ρ(2l / (A/2)) = 4R, অর্থাৎ রোধ চারগুণ বেড়ে যাবে।
সম্পর্কিত আরও পাঠ
বৈদ্যুতিক প্রবাহ, বিভব পার্থক্য ও বর্তনীর মৌলিক নিয়ম
তারের ভেতর ইলেকট্রন কীভাবে প্রবাহিত হয়ে বিদ্যুৎ তৈরি করে? অ্যাম্পিয়ার, ভোল্ট, মুক্ত...
পাঠটি পড়ুন →নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র: বল, ভর ও ত্বরণের গাণিতিক সম্পর্ক
কোনো বস্তুর ওপর বল প্রয়োগ করলে তার গতি কীভাবে পরিবর্তিত হয়? নিউটনের বিখ্যাত দ্বিতীয...
পাঠটি পড়ুন →কাজ, ক্ষমতা ও শক্তি: বৈজ্ঞানিক সংজ্ঞা ও পারস্পরিক রূপান্তর
দৈনন্দিন ভাষার কাজ আর পদার্থবিজ্ঞানের কাজের মধ্যে পার্থক্য কী? W = F·d·cosθ সমীকরণ, জ...
পাঠটি পড়ুন →