পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   একটি p-n জংশন বা ট্রানজিস্টরে রিভার্স বায়াস (বিমুখী ঝোঁক) প্রয়োগ করা হলে সংখ্যালঘু আধান বাহকগুলোর (minority charge carriers) প্রবাহের ফলে যে অতি সামান্য তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি হয়, তাকে লিকেজ প্রবাহ (Leakage current) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   r ব্যাসার্ধবিশিষ্ট কোনো গোলীয় পরিবাহী কোনো মাধ্যমে অবস্থিত হলে তার ধারকত্ব,
   C = 4πεr = 4πε₀εᵣr

   সুতরাং, একটি গোলীয় পরিবাহীর ধারকত্ব প্রধানত দুটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে:
   ১. পরিবাহীর আকার বা ব্যাসার্ধ (r): ধারকত্ব পরিবাহীর ব্যাসার্ধের সমানুপাতিক (C ∝ r)। পরিবাহীর আকার বা ব্যাসার্ধ যত বৃদ্ধি পাবে, তার ধারকত্বও তত বৃদ্ধি পাবে।
   ২. পারিপার্শ্বিক মাধ্যমের প্রকৃতি বা তড়িৎ মাধ্যম ধ্রুবক (εᵣ): ধারকত্ব পারিপার্শ্বিক মাধ্যমের পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবকের সমানুপাতিক (C ∝ εᵣ)। শূন্য মাধ্যমের চেয়ে উচ্চ তড়িৎ মাধ্যম ধ্রুবকবিশিষ্ট মাধ্যমে গোলকটির ধারকত্ব বৃদ্ধি পায়।
   এছাড়াও গোলকের কাছাকাছি অন্য কোনো পরিবাহীর উপস্থিতি থাকলেও ধারকত্ব পরিবর্তিত হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের চিত্রানুযায়ী,
   আউটপুট ভোল্টেজ, $V_output = 0.5 V$
   লোড রোধ, $R_L = 500 \Omega$

   আমরা জানি, আউটপুট ভোল্টেজ হলো লোড রোধের মধ্য দিয়ে সংগ্রাহক প্রবাহের দরুন সৃষ্ট বিভব পার্থক্য।
   অর্থাৎ, $V_output = I_C \times R_L$
   বা, $I_C = V_output / R_L$
   বা, $I_C = 0.5 V / 500 \Omega$
   বা, $I_C = 0.001 A = 1 mA$

   অতএব, $I_C$ এর মান 1 mA (বা 10⁻³ A)।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক হতে পাই,
   প্রবাহ বিবর্ধক গুণক, α = 0.96
   অন্তরোধ, $R_in = 100 \Omega$
   লোড রোধ বা বহিঃরোধ, $R_L = 500 \Omega$

   চিত্রটিতে ট্রানজিস্টরটি সাধারণ নিঃসারক (Common Emitter বা CE) বিন্যাসে যুক্ত রয়েছে।
   CE বিন্যাসে প্রবাহ লাভ (Current gain), β = α / (1 - α)
   = 0.96 / (1 - 0.96)
   = 0.96 / 0.04
   = 24

   আমরা জানি, ভোল্টেজ গেইন (Voltage Gain),
   $A_V =$ প্রবাহ লাভ (β) × রোধ গেইন $(R_L / R_in)$
   বা, $A_V = 24 \times (500 / 100)$
   বা, $A_V = 24 \times 5$
   বা, $A_V = 120$

   দেখা যাচ্ছে যে, নির্ণীত ভোল্টেজ গেইন $A_V = 120$, যা 100 অপেক্ষা বেশি।
   অতএব, উদ্দীপকের তথ্যানুযায়ী ভোল্টেজ গেইন 100 অপেক্ষা বেশি— উক্তিটি সঠিক ও যাচাইকৃত হলো।