.png)
মিটার ব্রিজের সাহায্যে একটি তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধ নির্ণয় ব্যবহারিক
ব্যবহারিক পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র
মিটার ব্রিজের সাহায্যে একটি তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধ নির্ণয় ব্যবহারিক
পরীক্ষার নাম: মিটার ব্রিজের সাহায্যে একটি তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধ নির্ণয়।
তত্ত্বঃ একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট কোনো পরিবাহীর একক দৈর্ঘ্যের রোধকে ঐ পরিবাহীর উপাদানের আপেক্ষিক রোধ বলে।
মিটার ব্রিজের ডান ফাঁকে অজানা রোধ S এবং বাম ফাঁকে জানা রোধ R স্থাপন করলে নিষ্ক্রিয় বিন্দু বাটি মিটার ব্রিজের বাম প্রান্ত থেকে l₁ দূরত্বে পাওয়া যায়, তবে হুইটস্টোন ব্রিজ নীতি অনুযায়ী আমরা পাই,
মিটার ব্রিজ সূত্র
R / S = P / Q
R / S = l₁ / (100 - l₁)
S = (100 - l₁) R / l₁ [8 = মিটার ব্রিজের তারের একক দৈর্ঘ্যের রোধ]
আবার S বাম ফাঁকে এবং R ডান ফাঁকে স্থাপন করলে নিষ্ক্রিয় বিন্দু যদি মিটার ব্রিজের বাম প্রান্ত থেকে l₁ দূরত্বে পাওয়া যায়, তবে S / R = 128 (100-12)8
S = 12R / 100-12 .... (2)
যদি তারের দৈর্ঘ্য ও প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A হয়, তবে তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধ p = তারের ব্যাসার্ধ r হলে, p = rs / L ............... (3)
যন্ত্রপাতি
- মিটার ব্রিজ,
- ব্যাটারি,
- পরীক্ষণীয় তার,
- রোধ বাক্স,
- গ্যালভানোমিটার,
- জকি,
- সংযোজক তার,
- চাবি,
- সিরিশ কাগজ ইত্যাদি।
উষ্ণতা বৃদ্ধিতে অর্ধপরিবাহীর রোধ কিভাবে পরিবর্তিত হয়
কাজের ধারা
- ১. প্রথমে সংযোজক তারগুলোর প্রান্ত সিরিশ কাগজ দ্বারা ঘষে পরিষ্কার করে নিয়েছিলাম। চিত্র ২.ক অনুযায়ী বর্তনী সংযোগ করে বাম ফাঁকে রোধ বাক্স এবং ডান ফাঁকে পরীক্ষণীয় তার সংযুক্ত করেছিলাম (চিত্র ২.খ)।
- ২. রোধ বাক্স থেকে প্লাগ তুলে R রোধ স্থাপন করেছিলাম এবং চাবি K বন্ধ করে বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করেছিলাম।
- ৩. বর্তনী সংযোগ ঠিক আছে কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য মিটার ব্রিজ তারের দুই প্রান্তে জকিকে স্পর্শ করিয়েছিলাম। গ্যালভানোমিটারের কাঁটার বিক্ষেপ বিপরীত দিকে হওয়াতে বুঝেছিলাম যে, বর্তনীটি সঠিকভাবে সংযোজিত হয়েছে।
- ৪. জকিটি ধীরে ধীরে ডানে বা বামে সরিয়ে ব্রিজ তারের এমন এক বিন্দুতে এনেছিলাম যেখানে জকি তারকে স্পর্শ করলে গ্যালভানোমিটারের কাঁটার কোনো বিক্ষেপ পরিলক্ষিত হয় নি। ঐটিই নিষ্ক্রিয় বিন্দু। ঐ অবস্থায় মিটার ব্রিজ তারের নীচে স্থাপিত মিটার স্কেলের সাহায্যে তারের বাম প্রান্ত থেকে নিষ্ক্রিয় বিন্দুর দূরত্ব l₁ নির্ণয় করেছিলাম।
- ৫. রোধ বাক্স থেকে R-এর মান দু'বার পরিবর্তন করে 1₁-এর পাঠ নিয়েছিলাম এবং সমীকরণ (1)- এর সাহায্যে অজানা রোধ S-এর মান নির্ণয় করেছিলাম।
- ৬. ডান ফাঁকে রোধ বাক্স ও বাম ফাঁকে পরীক্ষণীয় তার সংযোগ করে উপর্যুক্ত প্রক্রিয়ায় 12 নির্ণয় করেছিলাম এবং সমীকরণ (2)-এর সাহায্যে পরীক্ষণীয় তারের অজানা রোধ S-এর মান নির্ণয় করেছিলাম।
- ৭. ৫ ও ৬ নং প্রক্রিয়ায় প্রাপ্ত S-এর মানগুলির গড় নির্ণয় করে পরীক্ষণীয় তারের রোধ S নির্ণয় করেছিলাম।
- ৮. মিটার স্কেলের সাহায্যে পরীক্ষণীয় তারের দৈর্ঘ্য ২ এবং ক্রু গজের সাহায্যে তারের ব্যাসার্ধ নির্ণয় করে সমীকরণ (3)-এ r, S ও L-এর মান বসিয়ে তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধ নির্ণয়।
ছক ১: অজানা রোধ S নির্ণয়
ছক ২: তারের ব্যাসার্ধ নির্ণয়
ছক ৩: আপেক্ষিক রোধ নির্ণয়
একটি তারের দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হলে রোধ কী হবে
হিসাব
S ডান ফাঁকেঃ
1. S = ((100 - l_{1}) * R)/l_{1} = ((100 - 44)(1))/44 = 1.27Omega
2. S = ((100 - 54)(1.5))/54 = 1.28Omega
S বাম ফাঁকেঃ
1. S = 12R / 100-12 = (56.3)(1.0) / 100-56.3 = 1.29 Ω
2. S = (45.8) (1.5) / 100-45.8 = 1.27 Ω
গড় S = 1.27+128+1.29+1.27 / 4 = 1.28 Ω
P= (3.14) (0.021)2(1,28) / 82.5 = 21.5 × 10-6 0-cm = 21.5 × 10-8 Ω.m
ফলাফল
প্রদত্ত তারের উপাদানের (ইস্পাত) আপেক্ষিক রোধ p = 21.5 × 10-8 Ω.m 1
ফলাফলের উপর আলোচনা
মিটার ব্রিজের সাহায্যে পরীক্ষণীয় তারের রোধ নিয়মমাফিক বের করা হয়েছে। আবার ক্রু গজের সাহায্যে তারের ব্যাসার্ধ সঠিকভাবে বের করা হয়েছে। সুতরাং বলা যায়, পরীক্ষায় প্রদত্ত তারের উপাদানের আপেক্ষিক রোধের মান সঠিক পাওয়া গিয়েছে। পরীক্ষা কার্য ভালোভাবে সম্পন্ন করার লক্ষে নিম্নোক্ত বিষয়গুলো লক্ষ করেছিলাম।
- ১. সংযোজক তারের প্রান্তগুলো সিরিশ কাগজ দ্বারা ঘষে পরিষ্কার করে নিয়েছিলাম।
- ২. সকল সংযোগ দৃঢ়ভাবে দিয়েছিলাম।
- ৩. রোধ বাক্সের প্লাগগুলো শক্তভাবে লাগিয়েছিলাম।
- ৪. নিষ্ক্রিয় বিন্দু নির্ণয়ের আগে গ্যালভানোমিটারের কাঁটার বিক্ষেপ বিপরীত দিকে হয় কিনা তা দেখে নিয়েছিলাম।
- ৫. জকির উপর সর্বদা সমান চাপ প্রয়োগ করেছিলাম।
- ৬. শুধু পাঠ নেওয়ার সময় চাবি সংযোগ করে বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করেছিলাম।
পোস্ট অফিস বক্স (post office box)
পোস্ট অফিস বক্স হুইটস্টোন ব্রিজের নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরী একটি রোধ মাপক যন্ত্র। পূর্বে পোস্ট অফিসে টেলিফোন ও টেলিগ্রাফের তারের রোধ নির্ণয়ে এই যন্ত্র ব্যবহৃত হতো বলে একে পোস্ট অফিস বক্স বলা হয়।
পোস্ট অফিস বক্স একটি বিশেষ ধরনের রোধ বক্স। এই যন্ত্রে তিন সারিতে প্লাগযুক্ত রোধ কুণ্ডলী সাজানো থাকে। প্রথম সারির দুটো অংশ AB ও BC-এর প্রত্যেকটিতে 100, 1000 ও 1000 এ-এর তিনটি করে রোধ কুণ্ডলী থাকে। AB ও BC অংশ যথাক্রমে হুইটস্টোন ব্রিজের P ও Q বাহু গঠন করে। এদেরকে পোস্ট অফিস বক্সের অনুপাত বাহু বলা হয়।
A থেকে D পর্যন্ত বিস্তৃত দ্বিতীয় ও তৃতীয় সারির সকল রোধ হুইটস্টোন ব্রিজের তৃতীয়। বাহু R গঠন করে এবং এতে 10 থেকে 5000 Ω-এর বিভিন্ন রোধ শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত থাকে।