লগইন করুন
আমাদের ওয়েবসাইটের সকল সুবিধা পেতে লগইন করুন
আপনার পছন্দের থিম বেছে নিন।
এই প্রশ্নে দুটি আধানের অবস্থান এবং তাদের মধ্যে তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হওয়ার বিন্দু নির্ণয় করতে হবে। তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হওয়ার জন্য দুইটি আধান থেকে উৎপন্ন তড়িৎপ্রাবল্যের সমষ্টি শূন্য হতে হবে।
এটি পেতে আমরা তড়িৎপ্রাবল্যের সূত্র ব্যবহার করতে পারি, যা হল:
V = k * q / r²
এখানে,
ধরা যাক, A বিন্দুতে 2q আধান এবং B বিন্দুতে q আধান রয়েছে। এই দুইটি আধানের কাছাকাছি এমন একটি বিন্দু নির্ধারণ করতে হবে যেখানে তড়িৎপ্রাবল্যের মোট মান শূন্য হবে।
এখানে,
তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হওয়ার জন্য, A এবং B আধান থেকে উৎপন্ন তড়িৎপ্রাবল্যের গাণিতিক সমীকরণ হবে:
VA + VB = 0
এখানে, আমরা জানি যে, তড়িৎপ্রাবল্য দুইটি আধানের জন্য উল্টো দিকের থাকে এবং তাদের মান সমান হওয়া উচিত।
তাহলে, নির্দিষ্ট বিন্দুতে ত??়িৎপ্রাবল্য শূন্য হওয়ার অবস্থান 1+√2 মিটার হবে। এই অবস্থানে তড়িৎপ্রাবল্যের মান শূন্য হবে।
| বিকল্প | বর্ণনা | সঠিকতা |
|---|---|---|
| A | #NAME? | এটি একটি ভুল বিকল্প। |
| B | 1+√2 m | সঠিক উত্তর - এই বিন্দুতে তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হবে। |
| C | 2−√2 m | এটি ভুল বিকল্প, কারণ 2−√2 m অবস্থানে তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হবে না। |
| D | −1+√2 m | এটি ভুল বিকল্প, কারণ এখানে তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হবে না। |
এই প্রশ্নের সঠিক উত্তর হলো B. 1+√2 m, কারণ এই বিন্দুত??? তড়িৎপ্রাবল্য শূন্য হবে।
ধরি, A ও B বিন্দুর সংযোগকারী সরলরেখার উপর A বিন্দু থেকে x দূরত্বে P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হবে। নিচে বিষয়টির বিস্তারিত আলোচনা করা হলো:
A বিন্দু থেকে x দূরত্বে P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হওয়ার শর্ত:
EA = EB
এখানে, EA হলো A বিন্দুর চার্জের জন্য P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য এবং EB হলো B বিন্দুর চার্জের জন্য P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য।
আমরা জানি, কোনো বিন্দু চার্জের জন্য তড়িৎ প্রাবল্য:
E = kQ/r2
যেখানে, k = 1/(4πε0) একটি ধ্রুবক, Q হলো চার্জের মান এবং r হলো চার্জ থেকে দূরত্বের মান।
সুতরাং, P বিন্দুতে:
k(2q)/x2 = k(q)/(1+x)2
উভয় পাশ থেকে k এবং q বাদ দিয়ে পাই:
2/x2 = 1/(1+x)2
cross multiplication করে পাই:
2(1+x)2 = x2
2(1 + 2x + x2) = x2
2 + 4x + 2x2 = x2
x2 + 4x + 2 = 0
এটি একটি দ্বিঘাত সমীকরণ। আমরা দ্বিঘাত সূত্রের সাহায্যে x-এর মান বের করতে পারি:
x = [-b ± √(b2 - 4ac)] / 2a
এখানে, a = 1, b = 4, c = 2
x = [-4 ± √(42 - 4 * 1 * 2)] / (2 * 1)
x = [-4 ± √(16 - 8)] / 2
x = [-4 ± √8] / 2
x = [-4 ± 2√2] / 2
x = -2 ± √2
x এর দুটি মান পাওয়া যায়:
সুতরাং, আমরা B বিন্দুর সাপেক্ষে যদি ধরি, তাহলে সমীকরণটি হবে:
k(2q)/(1+x)2 = k(q)/x2
cross multiplication করে পাই:
2x2 = (1+x)2
2x2 = 1 + 2x + x2
x2 - 2x - 1 = 0
এখানে, a = 1, b = -2, c = -1
x = [2 ± √((-2)2 - 4 * 1 * -1)] / (2 * 1)
x = [2 ± √(4 + 4)] / 2
x = [2 ± √8] / 2
x = [2 ± 2√2] / 2
x = 1 ± √2
যেহেতু x এর মান A এবং B এর বাইরের কোনো বিন্দু নির্দেশ করে, তাই সঠিক উত্তর হবে:
x = 1 + √2 ≈ 2.414 m
অতএব, A বিন্দু থেকে (1+√2)m দূরে P বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হবে।
| বিন্দু | চার্জ | A থেকে দূরত্ব (মিটারে) |
|---|---|---|
| A | 2q | 0 |
| B | q | 1 |
| P (যেখানে E=0) | - | 1 + √2 ≈ 2.414 |
সুতরাং, নির্ণেয় বিন্দুটি A বিন্দু থেকে প্রায় 2.414 মিটার দূরে অবস্থিত। 🎉