তড়িৎ প্রবাহ

তড়িৎ প্রবাহ#

তড়িৎ প্রবাহ বলতে কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহকে বোঝায়। এটি ইলেকট্রন বা অন্যান্য আহিত কণার সঞ্চালন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। প্রবাহের স্রোত একটি বিভব পার্থক্য বা ভোল্টেজ দ্বারা চালিত হয়, যা বর্তনীর দুটি বিন্দুর মধ্যে বিদ্যমান থাকে। প্রবাহের শক্তি পরিবাহীর রোধ দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা আধানের প্রবাহের বিরোধিতা করে। তড়িৎ প্রবাহ বহু যন্ত্রের কার্যকারিতার জন্য অপরিহার্য, যার মধ্যে রয়েছে বাতি, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং ইলেকট্রনিক গ্যাজেট। বিদ্যুৎ সঞ্চালন ও বিতরণ ব্যবস্থায় ঘরবাড়ি ও ব্যবসায়িক প্রতিষ্ঠানে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতেও এটি ব্যবহৃত হয়। তড়িৎ প্রবাহ বোঝা বৈদ্যুতিক বর্তনী ও ব্যবস্থা নকশা করা ও বিশ্লেষণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

তড়িৎ প্রবাহ কী?#

তড়িৎ প্রবাহ হল বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহ। এটি অ্যাম্পিয়ারে (A) পরিমাপ করা হয়, যা এক সেকেন্ডে একটি বর্তনীর কোনো বিন্দুর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত আধানের পরিমাণ।

তড়িৎ প্রবাহের উদাহরণ

• একটি তারের মধ্যে ইলেকট্রনের প্রবাহ
• একটি ব্যাটারিতে আয়নের প্রবাহ
• একটি জ্বালানি কোষে প্রোটনের প্রবাহ
• একটি ধারকে আধানের প্রবাহ

তড়িৎ প্রবাহ কীভাবে কাজ করে

তড়িৎ প্রবাহ তৈরি হয় যখন একটি বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্য বা ভোল্টেজ একটি বর্তনীতে প্রয়োগ করা হয়। এই বিভব পার্থক্যের কারণে ইলেকট্রন ভোল্টেজ উৎসের ঋণাত্মক প্রান্ত থেকে ধনাত্মক প্রান্তের দিকে প্রবাহিত হয়। ইলেকট্রনগুলি বর্তনীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং পথিমধ্যে কাজ সম্পাদন করে, যেমন বাতি জ্বালানো, মোটর চালানো এবং অন্যান্য যন্ত্রপাতি চালানো।

প্রবাহের দিক

প্রবাহের দিক ভোল্টেজ উৎসের মেরুতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইলেকট্রন ঋণাত্মক প্রান্ত থেকে ধনাত্মক প্রান্তের দিকে প্রবাহিত হয়।

প্রবাহের শক্তি

প্রবাহের শক্তি বর্তনীতে প্রযুক্ত ভোল্টেজের পরিমাণ এবং বর্তনীর রোধ দ্বারা নির্ধারিত হয়। ভোল্টেজ যত বেশি হয়, প্রবাহের শক্তি তত বেশি হয়। রোধ যত বেশি হয়, প্রবাহের শক্তি তত দুর্বল হয়।

ওহমের সূত্র

ওহমের সূত্র একটি গাণিতিক সমীকরণ যা ভোল্টেজ, প্রবাহ এবং রোধের মধ্যে সম্পর্ক বর্ণনা করে। সমীকরণটি হল:

$$I = \frac{V}{R}$$

যেখানে:

• $I$ হল অ্যাম্পিয়ারে প্রবাহ $(A)$
• $V$ হল ভোল্টে ভোল্টেজ $(V)$
• $R$ হল ওহমে রোধ $(Ω)$

ওহমের সূত্র ব্যবহার করে একটি বর্তনীর প্রবাহ গণনা করা যায় যদি ভোল্টেজ এবং রোধ জানা থাকে।

তড়িৎ প্রবাহের প্রয়োগ

তড়িৎ প্রবাহ বহু ধরনের প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে:

• বাতি, মোটর এবং অন্যান্য যন্ত্রপাতি চালানো
• ব্যাটারি চার্জ করা
• তড়িৎ-লেপন
• ঢালাই
• সোল্ডারিং
• তাপন
• শীতলীকরণ
• পরিবহন

তড়িৎ প্রবাহ আমাদের আধুনিক বিশ্বের একটি অপরিহার্য অংশ। এটি আমাদের জীবনের প্রায় প্রতিটি দিকেই ব্যবহৃত হয়, আমাদের ঘরের বাতি থেকে শুরু করে আমরা যে গাড়ি চালাই তার মধ্যেও।

তড়িৎ প্রবাহের প্রকারভেদ#

১. প্রত্যক্ষ প্রবাহ (DC):

• সংজ্ঞা: প্রত্যক্ষ প্রবাহ হল এক ধরনের বৈদ্যুতিক প্রবাহ যেখানে বৈদ্যুতিক আধান (ইলেকট্রন) এর প্রবাহ একটি নির্দিষ্ট দিকে ধ্রুব থাকে।
• বৈশিষ্ট্য:
  • DC-এর মেরুতা পুরো বর্তনী জুড়ে একই থাকে।
  • DC প্রবাহ একটি একক দিকে প্রবাহিত হয়, ধনাত্মক প্রান্ত থেকে ঋণাত্মক প্রান্তের দিকে।
• উদাহরণ:
  • ব্যাটারি: ব্যাটারি টর্চলাইট, খেলনা এবং ইলেকট্রনিক গ্যাজেটের মতো বিভিন্ন যন্ত্রে DC শক্তি সরবরাহ করে।
  • সৌর কোষ: সৌর প্যানেল সূর্যালোককে DC বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে।

২. পরিবর্তী প্রবাহ (AC):

• সংজ্ঞা: পরিবর্তী প্রবাহ হল এক ধরনের বৈদ্যুতিক প্রবাহ যেখানে বৈদ্যুতিক আধান (ইলেকট্রন) এর প্রবাহের দিক পর্যায়ক্রমে বিপরীত হয়।
• বৈশিষ্ট্য:
  • AC-এর মেরুতা অবিচ্ছিন্নভাবে পরিবর্তিত হয়, ধনাত্মক ও ঋণাত্মক মানের মধ্যে পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়।
  • AC প্রবাহ উভয় দিকে প্রবাহিত হয়, একটি সাইনুসয়েডাল তরঙ্গরূপ তৈরি করে।
• উদাহরণ:
  • বিদ্যুৎ সকেট: বেশিরভাগ গৃহস্থালি বৈদ্যুতিক সকেট AC শক্তি সরবরাহ করে।
  • বিদ্যুৎ গ্রিড: AC এর দক্ষ স্টেপ-আপ ও স্টেপ-ডাউন রূপান্তরের কারণে দীর্ঘ দূরত্বের বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য ব্যবহৃত হয়।

৩. স্পন্দনশীল প্রত্যক্ষ প্রবাহ (PDC):

• সংজ্ঞা: স্পন্দনশীল প্রত্যক্ষ প্রবাহ হল এক ধরনের বৈদ্যুতিক প্রবাহ যা DC স্পন্দনের একটি ধারাবাহিকতা নিয়ে গঠিত।
• বৈশিষ্ট্য:
  • PDC-এর একটি ধ্রুব মেরুতা থাকে, কিন্তু এর বিস্তার সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়।
  • স্পন্দনগুলি নিয়মিত বা অনিয়মিতভাবে ঘটতে পারে।
• উদাহরণ:
  • সংশোধক: সংশোধকগুলি AC কে PDC তে রূপান্তরিত করে শুধুমাত্র একটি দিকে প্রবাহিত হতে দেয়।
  • চপার: চপার হল ইলেকট্রনিক বর্তনী যা একটি DC প্রবাহকে পর্যায়ক্রমে বাধা দিয়ে PDC উৎপন্ন করে।

৪. বহু-ফেজ প্রবাহ:

• সংজ্ঞা: বহু-ফেজ প্রবাহ হল একাধিক AC প্রবাহের একটি ব্যবস্থা যা কম্পাঙ্ক ও দশায় সমন্বিত থাকে।
• বৈশিষ্ট্য:
  • বহু-ফেজ ব্যবস্থায় সাধারণত তিন বা ততোধিক ফেজ থাকে, প্রতিটির নিজস্ব সাইনুসয়েডাল তরঙ্গরূপ থাকে।
  • ফেজগুলি একটি নির্দিষ্ট কোণ দ্বারা একে অপর থেকে পৃথক থাকে, যা একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
• উদাহরণ:
  • তিন-ফেজ বিদ্যুৎ: তিন-ফেজ AC সাধারণত শিল্প প্রয়োগ, মোটর এবং বিদ্যুৎ বিতরণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়।
  • বহু-ফেজ জেনারেটর: জেনারেটরগুলি নির্দিষ্ট কনফিগারেশনে সাজানো একাধিক কয়েল সেট ব্যবহার করে বহু-ফেজ প্রবাহ উৎপন্ন করতে পারে।

তড়িৎ প্রবাহের বিভিন্ন প্রকার বোঝা বৈদ্যুতিক প্রকৌশল, বিদ্যুৎ ব্যবস্থা এবং ইলেকট্রনিক্সের মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রতিটি ধরনের প্রবাহের নিজস্ব সুবিধা ও প্রয়োগ রয়েছে, এবং দক্ষ ও কার্যকর বৈদ্যুতিক ব্যবস্থার জন্য উপযুক্ত প্রবাহের ধরন নির্বাচন করা অপরিহার্য।

তড়িৎ প্রবাহের উৎপাদন#

তড়িৎ প্রবাহ উৎপাদনের অনেক বিভিন্ন উপায় রয়েছে। কিছু সর্বাধিক সাধারণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে:

• যান্ত্রিক উৎপাদন: এটি বিদ্যুৎ উৎপাদনের সবচেয়ে সাধারণ উপায়। এতে যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে একটি জেনারেটর ব্যবহার করা হয়। জেনারেটর একটি স্টেটরের ভিতরে একটি রোটর ঘুরিয়ে কাজ করে। রোটরটি একটি পরিবাহী পদার্থ যেমন তামা দিয়ে তৈরি, এবং স্টেটরটি একটি ফেরোচৌম্বক পদার্থ যেমন লোহা দিয়ে তৈরি। যখন রোটর ঘোরে, এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা স্টেটরে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্ররোচিত করে।
• রাসায়নিক উৎপাদন: এই পদ্ধতিতে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করা হয়। ব্যাটারি হল রাসায়নিক জেনারেটরের একটি সাধারণ উদাহরণ। ব্যাটারি দুটি ভিন্ন ধাতু ব্যবহার করে কাজ করে, যেমন দস্তা ও তামা, যা একটি তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্বারা পৃথক করা থাকে। যখন ধাতুগুলি সংযুক্ত করা হয়, তড়িৎবিশ্লেষ্য একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটায় যা একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে।
• সৌর উৎপাদন: এই পদ্ধতিতে সূর্যালোককে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে সৌর প্যানেল ব্যবহার করা হয়। সৌর প্যানেলগুলি অর্ধপরিবাহী পদার্থ যেমন সিলিকন দিয়ে তৈরি যা সূর্যালোক শোষণ করে এবং একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে।
• বায়ু উৎপাদন: এই পদ্ধতিতে বায়ুর গতিশক্তিকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে বায়ু টারবাইন ব্যবহার করা হয়। বায়ু টারবাইনগুলি ব্লেড ব্যবহার করে কাজ করে যা একটি রোটরের সাথে সংযুক্ত থাকে। বাতাস বইলে রোটর ঘোরে, এবং ঘূর্ণায়মান রোটর একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে।

তড়িৎ প্রবাহের উদাহরণ

তড়িৎ প্রবাহ বহু ধরনের প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে:

• আলোকসজ্জা: তড়িৎ প্রবাহ ঘরবাড়ি, ব্যবসা প্রতিষ্ঠান এবং রাস্তার বাতি জ্বালাতে ব্যবহৃত হয়।
• তাপন: তড়িৎ প্রবাহ চুলা, ওভেন এবং স্পেস হিটার এর মতো যন্ত্রপাতিতে তাপন উপাদান চালাতে ব্যবহৃত হয়।
• শীতলীকরণ: তড়িৎ প্রবাহ এয়ার কন্ডিশনার এবং রেফ্রিজারেটর চালাতে ব্যবহৃত হয়।
• পরিবহন: তড়িৎ প্রবাহ বৈদ্যুতিক যানবাহন যেমন গাড়ি, বাস এবং ট্রেন চালাতে ব্যবহৃত হয়।
• শিল্প যন্ত্রপাতি: তড়িৎ প্রবাহ রোবট, কনভেয়র বেল্ট এবং পাম্পের মতো বিভিন্ন ধরনের শিল্প যন্ত্রপাতি চালাতে ব্যবহৃত হয়।

তড়িৎ প্রবাহ আমাদের আধুনিক বিশ্বের একটি অপরিহার্য অংশ। এটি বহু ধরনের প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, এবং নতুন ও উদ্ভাবনী প্রযুক্তি বিকাশে এটি ক্রমাগত ব্যবহৃত হচ্ছে।

তড়িৎ প্রবাহ বনাম স্থির তড়িৎ#

তড়িৎ প্রবাহ হল একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহ, যেমন একটি তার। এটি আমাদের ঘরবাড়ি ও ব্যবসা প্রতিষ্ঠানকে শক্তি দেয়, এবং এটি বাতির বাল্ব থেকে কম্পিউটার পর্যন্ত বিভিন্ন যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।

স্থির তড়িৎ হল কোনো বস্তুতে বৈদ্যুতিক আধানের সঞ্চয়। এটি ঘর্ষণ, সংস্পর্শ বা প্রেরণ দ্বারা তৈরি হতে পারে। যখন বিপরীত আধানের দুটি বস্তু সংস্পর্শে আসে, তখন আধানগুলি একে অপরকে প্রশমিত করতে পারে, একটি স্ফুলিঙ্গ তৈরি করে।

তড়িৎ প্রবাহের কিছু উদাহরণ এখানে দেওয়া হল:

• একটি ব্যাটারি একটি তারের সাথে সংযুক্ত হলে তারের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহ
• একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে একটি দ্রবণের মধ্য দিয়ে আয়নের প্রবাহ
• একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে একটি অর্ধপরিবাহীর মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহ

স্থির তড়িতের কিছু উদাহরণ এখানে দেওয়া হল:

• একটি বেলুন আপনার চুলে ঘষলে তার উপর আধানের সঞ্চয়
• একটি ধাতব বস্তুতে বজ্রপাত আঘাত করলে তার উপর আধানের সঞ্চয়
• একজন ব্যক্তি কার্পেটের উপর দিয়ে হাঁটলে তার শরীরে আধানের সঞ্চয়

তড়িৎ প্রবাহ এবং স্থির তড়িৎ উভয়ই তড়িতের রূপ, কিন্তু তাদের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য ও ব্যবহার রয়েছে। তড়িৎ প্রবাহ যন্ত্রপাতি চালাতে ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে স্থির তড়িৎ স্ফুলিঙ্গ তৈরি করতে বা বস্তুকে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

তড়িৎ প্রবাহ এবং স্থির তড়িতের মধ্যে মূল পার্থক্যগুলি সংক্ষিপ্ত করে একটি সারণি এখানে দেওয়া হল:

বৈশিষ্ট্য	তড়িৎ প্রবাহ	স্থির তড়িৎ
আধান প্রবাহ	অবিচ্ছিন্ন	সঞ্চয়
পরিবাহী	প্রয়োজনীয়	প্রয়োজনীয় নয়
ভোল্টেজ	প্রয়োজনীয়	প্রয়োজনীয় নয়
প্রবাহ	প্রয়োজনীয়	প্রয়োজনীয় নয়
শক্তি	যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে	যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে না
উদাহরণ	একটি তারের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহ, একটি দ্রবণের মধ্য দিয়ে আয়নের প্রবাহ, একটি অর্ধপরিবাহীর মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনের প্রবাহ	একটি বেলুনে আধানের সঞ্চয়, একটি ধাতব বস্তুতে আধানের সঞ্চয়, একজন ব্যক্তির শরীরে আধানের সঞ্চয়

তড়িৎ প্রবাহ এবং স্থির তড়িৎ উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা যার বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। এই দুই ধরনের তড়িতের মধ্যে পার্থক্য বোঝার মাধ্যমে আমরা সেগুলি নিরাপদে ও কার্যকরভাবে ব্যবহার করতে পারি।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন – FAQs#

পদার্থবিদ্যায় তড়িৎ প্রবাহ কী?

তড়িৎ প্রবাহ, যাকে বৈদ্যুতিক প্রবাহও বলা হয়, একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহকে বোঝায়। এটি পদার্থবিদ্যার একটি মৌলিক ধারণা যা বৈদ্যুতিক আধানের গতি ও আচরণ নিয়ে আলোচনা করে। তড়িৎ প্রবাহ সম্পর্কে এখানে একটি গভীরতর ব্যাখ্যা দেওয়া হল:

সংজ্ঞা: তড়িৎ প্রবাহ হল যে হারে বৈদ্যুতিক আধান একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এটি অ্যাম্পিয়ারে (A) পরিমাপ করা হয়, ফরাসি পদার্থবিদ আন্দ্রে-মারি অ্যাম্পিয়ারের নামে নামকরণ করা হয়েছে। এক অ্যাম্পিয়ারকে প্রতি সেকেন্ডে এক কুলম্ব আধানের প্রবাহ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

আধানের প্রবাহ: তড়িৎ প্রবাহে সাধারণত ইলেকট্রনের মতো আহিত কণাগুলির একটি পরিবাহীর মধ্যে সঞ্চালন জড়িত। যখন একটি বিভব পার্থক্য (ভোল্টেজ) একটি পরিবাহীর দুই প্রান্তে প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে যা আহিত কণাগুলির উপর একটি বল প্রয়োগ করে। এই বল কণাগুলিকে সঞ্চালিত করে, যার ফলে বৈদ্যুতিক প্রবাহের সৃষ্টি হয়।

পরিবাহী ও অন্তরক: বস্তুগুলিকে তাদের বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিবহনের ক্ষমতার ভিত্তিতে পরিবাহী ও অন্তরকে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। পরিবাহী, যেমন ধাতু, ইলেকট্রনগুলিকে অবাধে চলাচল করতে দেয়, যা প্রবাহের প্রবাহকে সহজতর করে। অন্যদিকে, অন্তরক, যেমন রাবার বা প্লাস্টিক, শক্তভাবে আবদ্ধ ইলেকট্রন থাকে যা সঞ্চালনে বাধা দেয়, প্রবাহের প্রবাহকে প্রতিরোধ করে।

ওহমের সূত্র: একটি বর্তনীতে প্রবাহ, ভোল্টেজ এবং রোধের মধ্যে সম্পর্ক ওহমের সূত্র দ্বারা বর্ণিত হয়। এটি বলে যে একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত প্রবাহ এর দুই প্রান্তে প্রযুক্ত ভোল্টেজের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং পরিবাহীর রোধের সাথে ব্যস্তানুপাতিক। গাণিতিকভাবে, এটি এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:

$$I = \frac{V}{R}$$

যেখানে:

• $I$ অ্যাম্পিয়ারে প্রবাহকে নির্দেশ করে $(A)$
• $V$ ভোল্টে ভোল্টেজকে নির্দেশ করে $(V)$
• $R$ ওহমে রোধকে নির্দেশ করে $(Ω)$

তড়িৎ প্রবাহের উদাহরণ:

১. ব্যাটারিচালিত যন্ত্রপাতি: আপনি যখন একটি টর্চলাইট জ্বালান, তখন ব্যাটারিটি একটি বিভব পার্থক্য সরবরাহ করে যা ইলেকট্রনগুলিকে বর্তনীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে দেয়। প্রবাহের এই প্রবাহ টর্চলাইটের বাল্বকে শক্তি দেয়, আলো উৎপন্ন করে।

২. গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি: রেফ্রিজারেটর, ওয়াশিং মেশিন এবং টোস্টারের মতো যন্ত্রপাতি কাজ করার জন্য বৈদ্যুতিক প্রবাহ ব্যবহার করে। প্রবাহ যন্ত্রের উপাদানগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যেমন মোটর এবং তাপন উপাদান, তাদের各自 কার্য সম্পাদন করার জন্য।

৩. বিদ্যুৎ সঞ্চালন: বৈদ্যুতিক শক্তি বিদ্যুৎ লাইনের মাধ্যমে দীর্ঘ দূরত্বে সঞ্চালিত হয়। এই লাইনগুলি উচ্চ-ভোল্টেজ প্রবাহ বহন করে, যা পরে ঘরবাড়ি ও ব্যবসা প্রতিষ্ঠানে বিতরণের জন্য নিম্ন ভোল্টেজে রূপান্তরিত হয়।

৪. ইলেকট্রনিক বর্তনী: তড়িৎ প্রবাহ ইলেকট্রনিক বর্তনীতে অপরিহার্য, যেখানে এটি রোধক, ধারক এবং ট্রানজিস্টারের মতো বিভিন্ন উপাদানের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় নির্দিষ্ট কাজ সম্পাদনের জন্য, যেমন সংকেত প্রক্রিয়াকরণ, বিবর্ধন এবং গণনা।

তড়িৎ প্রবাহ বোঝা বৈদ্যুতিক প্রকৌশল, ইলেকট্রনিক্স এবং বিদ্যুৎ ব্যবস্থার মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি বৈদ্যুতিক বর্তনী, যন্ত্রপাতি এবং এমন ব্যবস্থা বিশ্লেষণ ও নকশা করার ভিত্তি তৈরি করে যা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে বিস্তৃত কার্য সম্পাদনের জন্য বৈদ্যুতিক প্রবাহ ব্যবহার করে।

তড়িৎ প্রবাহ স্থির তড়িতের থেকে কীভাবে আলাদা?

তড়িৎ প্রবাহ এবং স্থির তড়িৎ হল দুটি ভিন্ন ঘটনা যাতে বৈদ্যুতিক আধানের সঞ্চালন জড়িত। যদিও তাদের মধ্যে কিছু মিল রয়েছে, তাদের মধ্যে বেশ কিছু মূল পার্থক্যও রয়েছে।

সাদৃশ্য

• তড়িৎ প্রবাহ এবং স্থির তড়িৎ উভয়েই বৈদ্যুতিক আধানের সঞ্চালন জড়িত।
• উভয়ই ঘর্ষণ দ্বারা উৎপন্ন হতে পারে।
• উভয়ই বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

পার্থক্য

• তড়িৎ প্রবাহ হল একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহ, যেমন একটি তার। আধানগুলি একটি বর্তনীতে অবিচ্ছিন্নভাবে সঞ্চালিত হয়, শক্তি উৎস থেকে চালিত যন্ত্রের দিকে এবং আবার শক্তি উৎসের দিকে ফিরে আসে।
• স্থির তড়িৎ হল কোনো বস্তুতে বৈদ্যুতিক আধানের সঞ্চয়। আধানগুলি অবিচ্ছিন্নভাবে সঞ্চালিত হয় না, বরং বস্তুর উপরেই স্থির থাকে।
• তড়িৎ প্রবাহ ব্যাটারি, জেনারেটর এবং সৌর কোষের মতো বিভিন্ন উৎস দ্বারা উৎপন্ন হতে পারে।
• স্থির তড়িৎ সাধারণত ঘর্ষণ দ্বারা উৎপন্ন হয়, কিন্তু অন্যান্য উপায়েও উৎপন্ন হতে পারে, যেমন দুটি ভিন্ন পদার্থের সংস্পর্শ বা দুটি আহিত বস্তুর পৃথকীকরণ।
• তড়িৎ প্রবাহ বাতি, গৃহস্থালি যন্ত্রপাতি এবং কম্পিউটারের মতো বিভিন্ন যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।
• স্থির তড়িৎ সাধারণত যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয় না, কিন্তু স্ফুলিঙ্গ তৈরি করতে বা বস্তুকে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

উদাহরণ

• তড়িৎ প্রবাহ আপনার ঘরের বাতি জ্বালাতে ব্যবহৃত হয়। আপনি যখন একটি লাইট সুইচ চাপেন, আপনি একটি বর্তনী সম্পূর্ণ করেন যা বিদ্যুৎকে শক্তি উৎস (বৈদ্যুতিক সকেট) থেকে বাতির বাল্বে এবং আবার শক্তি উৎসে ফিরে আসতে দেয়।
• স্থির তড়িৎ তৈরি হয় যখন আপনি একটি বেলুন আপনার চুলে ঘষেন। বেলুন এবং আপনার চুলের মধ্যে ঘর্ষণের কারণে ইলেকট্রনগুলি আপনার চুল থেকে বেলুনে স্থানান্তরিত হয়। এটি বেলুনে ঋণাত্মক আধানের সঞ্চয় এবং আপনার চুলে ধনাত্মক আধানের সঞ্চয় তৈরি করে। আপনি যখন বেলুনটি স্পর্শ করেন, তখন আধানগুলি প্রশমিত হয় এবং একটি স্ফুলিঙ্গ তৈরি হয়।

উপসংহার

তড়িৎ প্রবাহ এবং স্থির তড়িৎ হল দুটি ভিন্ন ঘটনা যাতে বৈদ্যুতিক আধানের সঞ্চালন জড়িত। যদিও তাদের মধ্যে কিছু মিল রয়েছে, তাদের মধ্যে বেশ কিছু মূল পার্থক্যও রয়েছে। তড়িৎ প্রবাহ বিভিন্ন যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে স্থির তড়িৎ সাধারণত যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয় না।

তড়িৎ প্রবাহ কীভাবে কাজ করে?

তড়িৎ প্রবাহ একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহকে বোঝায়। এটি একটি পদার্থ বা বর্তনীর মধ্যে সাধারণত ইলেকট্রনের মতো আহিত কণাগুলির সঞ্চালন। তড়িৎ প্রবাহ কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য বেশ কয়েকটি মূল ধারণা অন্বেষণ করা জড়িত:

১. বৈদ্যুতিক আধান:

• বৈদ্যুতিক আধান হল পদার্থের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য। দুই ধরনের আধান রয়েছে: ধনাত্মক ও ঋণাত্মক।
• প্রোটন ধনাত্মক আধান বহন করে, অন্যদিকে ইলেকট্রন ঋণাত্মক আধান বহন করে।
• এই আহিত কণাগুলির সঞ্চালন বৈদ্যুতিক প্রবাহ গঠন করে।

২. বিভব পার্থক্য (ভোল্টেজ):

• ভোল্টেজ হল একটি বর্তনীর দুটি বিন্দুর মধ্যে বৈদ্যুতিক বিভবের পার্থক্য।
• এটি একটি জল পাইপে চাপের পার্থক্যের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, যা জলের প্রবাহকে চালিত করে।
• ভোল্টেজ আহিত কণাগুলিকে উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে সঞ্চালিত হতে বাধ্য করে।

৩. রোধ:

• রোধ হল একটি পদার্থে বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রবাহের বিরোধিতা।
• এটি একটি সরু পাইপের মধ্য দিয়ে জল প্রবাহের সময় সম্মুখীন হওয়া রোধের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ।
• রোধ ওহম (Ω) এ পরিমাপ করা হয়।

৪. ওহমের সূত্র:

• ওহমের সূত্র বলে যে একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত প্রবাহ প্রযুক্ত ভোল্টেজের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং রোধের সাথে ব্যস্তানুপাতিক।
• গাণিতিকভাবে, I = V/R, যেখানে I হল প্রবাহ, V হল ভোল্টেজ এবং R হল রোধ।

৫. বর্তনী:

• একটি বর্তনী হল একটি বদ্ধ লুপ যা বৈদ্যুতিক প্রবাহকে প্রবাহিত হতে দেয়।
• এটি একটি ভোল্টেজ উৎস (যেমন একটি ব্যাটারি), পরিবাহী (যেমন তার) এবং লোড (যেমন বাতির বাল্ব) নিয়ে গঠিত।
• প্রবাহ ভোল্টেজ উৎসের ধনাত্মক প্রান্ত থেকে, বর্তনীর মধ্য দিয়ে, এবং ঋণাত্মক প্রান্তে ফিরে আসে।

৬. প্রচলিত প্রবাহ বনাম ইলেকট্রন প্রবাহ:

• প্রচলিত প্রবাহ ধরে নেয় যে ধনাত্মক আধানগুলি ধনাত্মক প্রান্ত থেকে ঋণাত্মক প্রান্তের দিকে সঞ্চালিত হয়।
• বাস্তবে, ঋণাত্মকভাবে আহিত ইলেকট্রনগুলি বিপরীত দিকে সঞ্চালিত হয়, ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মকের দিকে।

৭. তড়িৎ প্রবাহের উদাহরণ:

• আলোকসজ্জা: প্রজ্বলিত বাতির বাল্বগুলি একটি ফিলামেন্টকে উত্তপ্ত করতে তড়িৎ প্রবাহ ব্যবহার করে, আলো নির্গত করে।
• মোটর: বৈদ্যুতিক মোটরগুলি প্রবাহের প্রবাহ ব্যবহার করে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যান্ত্রিক শক্তিতে বৈদ্যুতিক শক্তি রূপান্তরিত করে।
• কম্পিউটার: কম্পিউটারগুলি তাদের অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলিকে শক্তি দিতে এবং গণনা সম্পাদন করতে বৈদ্যুতিক প্রবাহ ব্যবহার করে তথ্য প্রক্রিয়া করে।
• ব্যাটারি: ব্যাটারি রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় করে এবং তা বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যন্ত্রপাতিতে প্রবাহ সরবরাহ করে।

সংক্ষেপে, তড়িৎ প্রবাহে সাধারণত ইলেকট্রনের মতো আহিত কণাগুলির একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে সঞ্চালন জড়িত। ভোল্টেজ, রোধ এবং ওহমের সূত্র একটি বর্তনীতে প্রবাহের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে। এই ধারণাগুলি বোঝা বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা ও যন্ত্রপাতি বিশ্লেষণ ও নকশা করার জন্য অপরিহার্য।

বর্তনীগুলি স্থির নাকি তড়িৎ প্রবাহ ব্যবহার করে?

• স্থির তড়িৎ হল কোনো বস্তুতে বৈদ্যুতিক আধানের সঞ্চয়। যখন বিপরীত আধানের দুটি বস্তু সংস্পর্শে আসে, তখন আধানগুলি বস্তুগুলির মধ্যে প্রবাহিত হতে পারে, একটি স্ফুলিঙ্গ তৈরি করে। এটি সেই ধরনের তড়িৎ যা আপনি যখন একটি দরজার নব দ্বারা শক অনুভব করেন বা যখন আপনি বজ্রপাত দেখেন তখন অনুভব করেন।
• তড়িৎ প্রবাহ হল একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক আধানের প্রবাহ। যখন একটি বর্তনী সম্পূর্ণ হয়, তখন তড়িৎ প্রবাহ একটি শক্তি উৎস থেকে, যেমন একটি ব্যাটারি, পরিবাহীর মধ্য দিয়ে, এবং আবার শক্তি উৎসে ফিরে আসতে পারে। এটি সেই ধরনের তড়িৎ যা আমাদের বেশিরভাগ ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতিকে শক্তি দেয়, যেমন কম্পিউটার, টিভি এবং স্মার্টফোন।

স্থির ও তড়িৎ প্রবাহ কীভাবে বর্তনীতে ব্যবহৃত হয় তার কিছু উদাহরণ এখানে দেওয়া হল:

• স্থির তড়িৎ ধারকে ব্যবহৃত হয়। ধারক হল ইলেকট্রনিক উপাদান যা বৈদ্যুতিক আধান সঞ্চয় করে। যখন একটি ধারক আধানযুক্ত হয়, তখন এটি তার প্লেটগুলির মধ্যে একটি স্থির বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। এই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তি সঞ্চয় করতে বা অবাঞ্ছিত বৈদ্যুতিক শোরগাল ফিল্টার আউট করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• তড়িৎ প্রবাহ রোধকে ব্যবহৃত হয়। রোধ হল ইলেকট্রনিক উপাদান যা তড়িৎ প্রবাহের প্রবাহের বিরোধিতা করে। এই রোধ একটি বর্তনীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত প্রবাহের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। রোধ ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি করতেও ব্যবহৃত হয়, যা অন্যান্য ইলেকট্রনিক উপাদানকে শক্তি দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• স্থির ও তড়িৎ প্রবাহ উভয়ই ট্রানজিস্টরে ব্যবহৃত হয়। ট্রানজিস্টর হল ইলেকট্রনিক উপাদান যা ইলেকট্রনিক সংকেত বিবর্ধন বা সুইচ করতে পারে। ট্রানজিস্টর অর্ধপরিবাহী পদার্থ দিয়ে তৈরি, যা নির্দিষ্ট শর্তে বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে। যখন একটি ট্রানজিস্টর চালু করা হয়, তখন এটি তড়িৎ প্রবাহকে এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে দেয়। যখন একটি ট্রানজিস্টর বন্ধ করা হয়, তখন এটি তড়িৎ প্রবাহের প্রবাহকে বাধা দেয়।

স্থির ও তড়িৎ প্রবাহ উভয়ই ইলেকট্রনিক বর্তনীর কার্যকারিতার জন্য অপরিহার্য। এই দুই ধরনের তড়িৎ কীভাবে কাজ করে তা বোঝার মাধ্যমে আপনি ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি কীভাবে কাজ করে তা আরও ভালভাবে বুঝতে পারেন।

কে তড়িৎ প্রবাহ আবিষ্কার করেছিলেন?

তড়িৎ প্রবাহের আবিষ্কার ১৮ ও ১৯ শতকের বেশ কয়েকজন বিজ্ঞানী ও উদ্ভাবকের সাথে যুক্ত যারা তড়িতের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছিলেন। এখানে কিছু মূল ব্যক্তিত্ব ও তাদের অবদান দেওয়া হল:

১. উইলিয়াম গিলবার্ট (১৫৪৪-১৬০৩):

• ইংরেজ চিকিৎসক ও প্রাকৃতিক দার্শনিক
• চুম্বকত্ব ও তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা পরিচালনা করেন
• গ্রিক শব্দ “ইলেকট্রন” থেকে “তড়িৎ” শব্দটি তৈরি করেন, যার অর্থ অ্যাম্বার
• বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিক আধান ও তাদের মিথস্ক্রিয়া চিহ্নিত করেন

২. অটো ফন গেরিকে (১৬০২-১৬৮৬):

• জার্মান বিজ্ঞানী ও উদ্ভাবক
• প্রথম ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জেনারেটর তৈরি করেন, যাকে “গেরিন মেশিন” বলা হয়
• আহিত বস্তুর আকর্ষণ ও বিকর্ষণ প্রদর্শন করেন

৩. চার্লস-অগাস্টিন দ্য কুলম্ব (১৭৩৬-১৮০৬):

• ফরাসি পদার্থবিদ ও প্রকৌশলী
• ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্সের সূত্র তৈরি করেন, যাকে কুলম্বের সূত্র বলা হয়
• আহিত বস্তুর মধ্যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল পরিমাপ করেন

৪. লুইজি গ্যালভানি (১৭৩৭-১৭৯৮):

• ইতালীয় চিকিৎসক ও শারীরবিজ্ঞানী
• আবিষ্কার করেন যে তড়িৎ ব্যবচ্ছেদ করা ব্যাঙের পেশীকে উদ্দীপিত করতে পারে
• জৈবতড়