পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   পরিবর্তনশীল ভোল্টেজ প্রয়োগের ফলে ভোল্টেজের ক্ষুদ্র পরিবর্তনের সাথে প্রবাহের যে ক্ষুদ্র পরিবর্তন ঘটে, তাদের অনুপাতকে গতীয় রোধ বলে। অর্থাৎ, গতীয় রোধ, r = ΔV / ΔI।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সাধারণ নিঃসারক (CE) বিবর্ধকে আউটপুট ভোল্টেজ V_CE = V_CC - I_C·R_L সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইনপুটে এসি সংকেতের ধনাত্মক অর্ধ-চক্র প্রয়োগ করলে বেস-এমিটার সম্মুখ ঝোঁক বৃদ্ধি পায়, যার ফলে বেস প্রবাহ (I_B) এবং সংগ্রাহক প্রবাহ (I_C) বৃদ্ধি পায়। I_C বৃদ্ধির ফলে লোড রোধে বিভব পতন (I_C·R_L) বেড়ে যায়, যার কারণে সমীকরণ অনুযায়ী আউটপুট ভোল্টেজ V_CE হ্রাস পায়। বিপরীতভাবে, ঋণাত্মক অর্ধ-চক্রে I_C হ্রাস পাওয়ায় V_CE বৃদ্ধি পায়। এর ফলে ইনপুট সিগন্যাল যখন বৃদ্ধি পায় আউটপুট সিগন্যাল তখন হ্রাস পায়, অর্থাৎ এদের মধ্যে ১৮০° (বা π রেডিয়ান) দশা পার্থক্য তৈরি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক থেকে পাই,
   ইনপুট রোধ, $R_in = 300 \Omega$
   লোড রোধ, $R_L = 1000 \Omega$
   প্রবাহ লাভ, α = 0.99

   আমরা জানি, সাধারণ নিঃসারক বিন্যাসে প্রবাহ বিবর্ধন গুণক,
   β = α / (1 - α)
   = 0.99 / (1 - 0.99)
   = 0.99 / 0.01 = 99

   ভোল্টেজ লাভ, $A_v = \beta \times (R_L / R_in)$
   = 99 × (1000 / 300)
   = 99 × 3.3333 = 330

   অতএব, ক্ষমতা লাভ, $A_p =$ প্রবাহ লাভ (β) × ভোল্টেজ লাভ $(A_v)$
   = 99 × 330
   = 32670

   সুতরাং, বর্তনীটির ক্ষমতা লাভ 32670।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের বর্তনীটি একটি সাধারণ নিঃসারক (Common Emitter) বিবর্ধক হিসেবে কাজ করে।

   'গ' হতে পাই,
   প্রবাহ বিবর্ধন গুণক, β = 99
   ইনপুট রোধ, $R_in = 300 \Omega$
   আউটপুট রোধ (লোড রোধ), $R_L = 1000 \Omega$

   অন্তঃগামী (ইনপুট) সংকেতের ক্ষমতা, $P_in = I_in^2 \times R_in = I_B^2 \times R_in$
   বহিঃগামী (আউটপুট) সংকেতের ক্ষমতা, $P_out = I_out^2 \times R_L = I_C^2 \times R_L$

   আমরা জানি,
   ক্ষমতা লাভ, $A_p = P_out / P_in$
   বা, $A_p = (I_C / I_B)^2 \times (R_L / R_in)$
   বা, $A_p = \beta ^2 \times (R_L / R_in)$
   মান বসিয়ে পাই,
   $A_p = (99)^2 \times (1000 / 300)$
   = 9801 × (10 / 3)
   = 32670

   সুতরাং,
   $P_out / P_in = 32670$
   বা, $P_out = 32670 \times P_in$

   গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, বহিঃগামী সিগন্যালের ক্ষমতা অন্তঃগামী সিগন্যালের ক্ষমতার তুলনায় 32670 গুণ বৃদ্ধি পাবে। অর্থাৎ বর্তনীটিতে সিগন্যালটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণে বিবর্ধিত (amplified) হবে।