অধ্যায় ৫ · WBBSE দশম শ্রেণি পদার্থবিজ্ঞান

তড়িতের তাপীয় ক্রিয়া ও ক্ষমতা

বিদ্যুৎ থেকে তাপ, ক্ষমতা ও বিদ্যুতের বিল।

💡 অধ্যায় ৫

বিদ্যুৎ খরচের হিসাব এলইডি বাল্ব, পাখা, ফ্রিজ ও ইস্ত্রির এক দিনের বিদ্যুৎ খরচ কিলোওয়াট-ঘণ্টায় এবং মোট বিল। এক দিনের বিদ্যুৎ খরচ (kWh = ওয়াট × ঘণ্টা ÷ 1000) LED বাল্ব (9 W × 6 h) 0.054 kWh পাখা (75 W × 8 h) 0.6 kWh ফ্রিজ (150 W × 24 h) 3.6 kWh ইস্ত্রি (1000 W × 1 h) 1 kWh মোট = 5.254 kWh = 5.254 ইউনিট। প্রতি ইউনিট ₹8 ধরলে খরচ = 5.254 × 8 ≈ ₹42 P = V I; H = I² R t (জুল)। যেমন R = 20 Ω, I = 5 A, t = 60 s ⟹ H = 30,000 J ≈ 7143 cal

↔ পুরো চিত্র দেখতে পাশে সোয়াইপ করো

৫.১

তড়িতের তাপীয় ফল

রোধযুক্ত তারে প্রবাহ গেলে তাপ উৎপন্ন হয়। জুলের সূত্র: H = I² R t জুল, যেখানে প্রবাহ I, রোধ R এবং সময় t। উৎপন্ন তাপ প্রবাহের বর্গের, রোধের ও সময়ের সমানুপাতিক। ক্যালোরিতে H = I² R t ÷ 4.2। 20 Ω তারে 5 A প্রবাহ 60 s চললে H = 5² × 20 × 60 = 30,000 J ≈ 7143 cal। ইস্ত্রি, হিটার ও টোস্টারে এই ফল কাজে লাগে।

1

20 Ω রোধে 5 A প্রবাহ 60 s চললে কত তাপ উৎপন্ন হয়?

H = I²Rt = 5² × 20 × 60 = 30,000 J।

2

প্রবাহ দ্বিগুণ করলে (R, t স্থির) তাপ কত গুণ হয়?

I² অনুসারে চার গুণ।

3

বাতির ফিলামেন্টে উচ্চ গলনাঙ্কের ধাতু (টাংস্টেন) ব্যবহার হয় কেন?

এর রোধ বেশি ও গলনাঙ্ক খুব উঁচু, তাই উত্তপ্ত হয়ে আলো দিলেও গলে যায় না।

৫.২

তড়িৎ ক্ষমতা

একক সময়ে যে তড়িৎ শক্তি ব্যয় হয় তাই তড়িৎ ক্ষমতা। P = V I = I² R = V² ÷ R; একক ওয়াট (W); 1 kW = 1000 W। 220 V লাইনে 5 A নিলে P = 220 × 5 = 1100 W। বৈদ্যুতিক যন্ত্রে লেখা থাকে যেমন "220 V, 60 W"; এর অর্থ 220 V-এ সেটি 60 W ক্ষমতায় চলে এবং রোধ R = V²/P = 220² ÷ 60 ≈ 807 Ω।

1

220 V-এ 5 A প্রবাহ নেওয়া যন্ত্রের ক্ষমতা কত?

P = V I = 220 × 5 = 1100 W।

2

"220 V, 1000 W" হিটার কত প্রবাহ নেয়?

I = P/V = 1000/220 ≈ 4.55 A।

3

একটি বাতিতে "220 V, 100 W" লেখা। এর রোধ কত?

R = V²/P = 220² ÷ 100 = 484 Ω।

৫.৩

কিলোওয়াট-ঘণ্টা ও বিল

বিদ্যুতের বাণিজ্যিক একক কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh), যাকে ইউনিটও বলে। 1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 10⁶ J। শক্তি (kWh) = ক্ষমতা (kW) × সময় (h)। 60 W বাতি 5 ঘণ্টা জ্বললে 60 × 5 ÷ 1000 = 0.3 kWh। ফিউজ হল কম গলনাঙ্কের সীসা-টিনের তার, যা সার্কিটে শ্রেণিতে যুক্ত থাকে; অতিরিক্ত প্রবাহে গলে গিয়ে সার্কিট কেটে যন্ত্র ও আগুনের বিপদ থেকে রক্ষা করে।

1

60 W বাতি 5 ঘণ্টা জ্বললে কত ইউনিট খরচ?

60 × 5 ÷ 1000 = 0.3 kWh।

2

এক দিনে চারটি যন্ত্রে মোট 5.254 kWh খরচ হলে, প্রতি ইউনিট ₹8 হারে খরচ কত?

5.254 × 8 ≈ ₹42 (দর কাল্পনিক; বাস্তব দর বিলে দেখো)।

3

ফিউজ কেন শ্রেণিতে যুক্ত করা হয়?

সমস্ত প্রবাহ ফিউজের মধ্য দিয়ে যায়, তাই অতিরিক্ত প্রবাহে গলে সার্কিট ভেঙে দিতে পারে।

অনুশীলন

অনুশীলনী

1. জুলের সূত্র লেখো।

2. তড়িৎ ক্ষমতার একক কী?

3. P = V I থেকে আর কোন কোন সূত্র পাওয়া যায়?

4. 1 kWh কত জুল?

5. 100 W বাতি 10 ঘণ্টা জ্বললে কত ইউনিট খরচ?

6. 2 Ω রোধে 3 A প্রবাহ 10 s চললে উৎপন্ন তাপ কত?

7. ফিউজ তারে কোন ধাতু ব্যবহৃত হয়?

8. ফিউজ কীভাবে যুক্ত থাকে?

9. "220 V, 440 W" যন্ত্র কত প্রবাহ নেয়?

10. বাড়িতে কেন মিটার লাগানো হয়?