\(4.7 \, \mu \text{F}\) মানের একটি ধারকের বিভব দুই প্রান্তের বিভব \(+12 \, \text{V}\) বাড়িয়ে \(+24 \, \text{V}\) করা হলে ধারকের সঞ্চিত শক্তি-
ধারকের সঞ্চিত শক্তি বিশ্লেষণ 💡
যখন একটি ধারকের দুই প্রান্তের বিভব পরিবর্তন করা হয়, তখন এর মধ্যে শক্তি সঞ্চিত হয়। এই সঞ্চিত শক্তি ধারকের পাতের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র আকারে জমা থাকে। নিচে বিস্তারিত আলোচনা করা হলো:
সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ নির্ণয় 📏
আমরা জানি, ধারকের সঞ্চিত শক্তি (U) নির্ণয়ের সূত্র হলো: \[ U = \frac{1}{2} C V^2 \] যেখানে:
- \( C \) = ধারকের ধারকত্ব (Farad এককে)
- \( V \) = বিভব পার্থক্য (Volt এককে)
প্রদত্ত মানসমূহ 📊
- ধারকত্ব, \( C = 4.7 \, \mu \text{F} = 4.7 \times 10^{-6} \, \text{F} \)
- প্রাথমিক বিভব, \( V_1 = +12 \, \text{V} \)
- চূড়ান্ত বিভব, \( V_2 = +24 \, \text{V} \)
বিভবের পরিবর্তন 🔄
বিভবের পরিবর্তন, \( \Delta V = V_2 - V_1 = 24 \, \text{V} - 12 \, \text{V} = 12 \, \text{V} \)
সঞ্চিত শক্তির পরিবর্তন ⚡
এখানে, সঞ্চিত শক্তির পরিবর্তন নির্ণয় করতে হবে। চূড়ান্ত শক্তি থেকে প্রাথমিক শক্তি বিয়োগ করে তা পাওয়া যায়।
- প্রাথমিক সঞ্চিত শক্তি, \( U_1 = \frac{1}{2} C V_1^2 = \frac{1}{2} \times 4.7 \times 10^{-6} \times (12)^2 \, \text{J} \)
- চূড়ান্ত সঞ্চিত শক্তি, \( U_2 = \frac{1}{2} C V_2^2 = \frac{1}{2} \times 4.7 \times 10^{-6} \times (24)^2 \, \text{J} \)
অতএব, সঞ্চিত শক্তির পরিবর্তন \( \Delta U = U_2 - U_1 \)।
গণনা এবং ফলাফল 🧮
আসুন, মানগুলো বসিয়ে গণনা করা যাক:
- \( U_1 = \frac{1}{2} \times 4.7 \times 10^{-6} \times 144 = 3.384 \times 10^{-4} \, \text{J} \)
- \( U_2 = \frac{1}{2} \times 4.7 \times 10^{-6} \times 576 = 1.35168 \times 10^{-3} \, \text{J} \)
ফলাফল উপস্থাপন 🎁
সুতরাং, ধারকের সঞ্চিত শক্তি \( 1.01328 \times 10^{-3} \, \text{J} \) বা \( 1.01328 \, \text{mJ} \)। এই শক্তি ধারকের পাতের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রূপে জমা হবে।
সারণী: সঞ্চিত শক্তি
| প্যারামিটার | মান |
|---|---|
| ধারকত্ব (C) | \( 4.7 \, \mu \text{F} \) |
| প্রাথমিক বিভব (V₁) | \( +12 \, \text{V} \) |
| চূড়ান্ত বিভব (V₂) | \( +24 \, \text{V} \) |
| সঞ্চিত শক্তির পরিবর্তন (ΔU) | \( 1.01328 \, \text{mJ} \) |
আশা করি, এই ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়েছে। 📚✨ যদি কোনো প্রশ্ন থাকে, তবে জিজ্ঞাসা করতে পারেন। 😊