Answer (Detailed Solution Below)
Detailed Solution
Download Solution PDFধারণা:
ধারক:
- ধারক হলো এমন একটি যন্ত্র যেখানে বিদ্যুৎ শক্তি সঞ্চয় করা যায়।
- একটি ধারকে, দুটি পরিবাহী পাত পরস্পর সমান্তরালভাবে যুক্ত থাকে এবং একটি অন্তরক মাধ্যম দ্বারা পৃথক্কৃত থাকে যা সমান মানের এবং বিপরীত চিহ্নের আধান বহন করে।
- দুটি প্লেটের মধ্যবর্তী স্থানটি শূন্যস্থান বা কোনো বিদ্যুৎ অন্তরক যেমন কাচ, কাগজ, বাতাস বা অর্ধপরিবাহী যাকে ডাইইলেকট্রিক বলে তার মাধ্যমে পৃথক্কৃত থাকে।
1. শ্রেণীতে ধারক:
- যখন দুই বা ততোধিক ধারক পরপর যুক্ত থাকে যাতে সকলের উপর সমান আধান উৎপন্ন হয়, তখন তাকে শ্রেণীতে ধারক বলে।
- শ্রেণীতে ধারকের সমতুল্য ধারকত্ব (C) নিম্নরূপে দেওয়া হয়,
\(⇒\frac{1}{C} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}}+...+ \frac{1}{{{C_n}}}\)
2. সমান্তরালে ধারক:
- যখন দুই বা ততোধিক ধারকের পাত একই দুটি বিন্দুতে যুক্ত থাকে এবং তাদের মধ্যে বিভব পার্থক্য সমান হয়, তখন তাকে সমান্তরালে ধারক বলে।
- সমান্তরালে ধারকের সমতুল্য ধারকত্ব (C) নিম্নরূপে দেওয়া হয়,
\(⇒ C = C_1+ C_2+...+ C_n\)
গণনা:
প্রদত্ত চিত্রটি হলো,
-----(1)
- চিত্র 1 এ অসীম ধারক শ্রেণীতে যুক্ত।
চিত্র 1 থেকে AB বিন্দুর মধ্যে সমতুল্য ধারকত্ব নিম্নরূপে দেওয়া হয়,
\(⇒\frac{1}{C_{AB}} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}}+...+ \frac{1}{{{C_∞}}}\)
\(⇒\frac{1}{C_{AB}} = \frac{1}{{{C}}} + \frac{1}{{{2C}}}+\frac{1}{{{4C}}}...\) -----(1)
আমরা জানি যে সমীকরণ 1 অসীম গুণোত্তর প্রগতির একটি ক্ষেত্র এবং অসীম গুণোত্তর প্রগতির যোগফল নিম্নরূপে দেওয়া হয়,
\(⇒ S=\frac{a}{1-r}\) -----(2)
যেখানে a = প্রথম পদ এবং r = সাধারণ অনুপাত
সমীকরণ 1 এ,
\(⇒ a=\frac{1}{C}\)
\(⇒ r=\frac{1}{2}\)
তাই সমীকরণ 1 এবং সমীকরণ 2 দিয়ে,
\(⇒\frac{1}{C_{AB}} =\frac{\frac{1}{C}}{1-\frac{1}{2}}\)
\(⇒\frac{1}{C_{AB}} ={\frac{2}{C}}\)
\(⇒C_{AB} =\frac{C}{2}\)
- অতএব, বিকল্প 2 সঠিক।