তড়িৎচুম্বকত্ব
বিচ্ছিন্ন পরিবাহী গোলক
ব্যাসার্ধ R-এর একটি বিচ্ছিন্ন গোলকের C = 4πε₀R — pF রিডআউট পাঠ্যপুস্তকের মানের সাথে তুলনা করুন।
বিচ্ছিন্ন পরিবাহী গোলক — ইন্টারঅ্যাকটিভ তড়িৎচুম্বকত্ব সিমুলেশন। ব্যাসার্ধ R-এর একটি বিচ্ছিন্ন গোলকের C = 4πε₀R — pF রিডআউট পাঠ্যপুস্তকের মানের সাথে তুলনা করুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
গোলকীয় ধারকত্ব
R ব্যাসার্ধের একটি বিচ্ছিন্ন গোলকের C = 4πε₀R আছে — pF রিডআউটকে পাঠ্যপুস্তকের মানের সাথে তুলনা করুন।
V বিভবে R ব্যাসার্ধের একটি বিচ্ছিন্ন পরিবাহী গোলক Q = CV আধান সঞ্চয় করে যেখানে C = 4πε₀R — ধারকত্ব ব্যাসার্ধের সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। আধান বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে; পরিবাহীর ভেতরে E = 0। প্রদর্শিত ব্যাসার্ধের জন্য pF রিডআউটকে 4πε₀R-এর সাথে তুলনা করুন।
- C = 4πε₀R
- U = ½CV²
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
একটি একক বিচ্ছিন্ন পরিবাহী গোলক, কোনো নির্দিষ্ট ভোল্টেজে চার্জ করা, এরও ধারকত্ব আছে — কাছে দ্বিতীয় কোনো পাত না থাকলেও। গোলকের ভোল্টেজ বাড়ালে কি ঠিক বাইরের ক্ষেত্র সমানুপাতিকভাবে বাড়ে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- না — ক্ষেত্র ভোল্টেজের ওপর আরও জটিলভাবে নির্ভর করে।
- হ্যাঁ — বাইরের ক্ষেত্র গোলকের ভোল্টেজের সরাসরি সমানুপাতিক।
- বাইরের ক্ষেত্র গোলকের ভোল্টেজের ওপর মোটেই নির্ভর করে না।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- গোলকের ভোল্টেজ V (V)
আপনি যা মাপেন:
- ধারকত্ব C (pF)
- বাইরের ক্ষেত্র E (N/C)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- isolated-sphere প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। গোলকের ব্যাসার্ধ 8 cm-এ স্থির।
- বাইরের ক্ষেত্র-প্রাবল্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে গোলকের ভোল্টেজ সেট করুন এবং কেন্দ্র থেকে দ্বিগুণ ব্যাসার্ধে মাপা ক্ষেত্রের প্রাবল্য রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
বিচ্ছিন্ন গোলক ধারকত্ব — C = 4πε₀R
R ব্যাসার্ধের বিচ্ছিন্ন পরিবাহী গোলকের ধারকত্ব অসীমের সাপেক্ষে C = 4πε₀R। সমান্তরাল-পাত ধারকের মতো নয়, এর কাছে দ্বিতীয় কোনো পরিবাহী লাগে না — 'বাকি সমস্ত স্থান'ই অন্য পাতের কাজ করে।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য R = 0.08 m (প্রতিটি ট্রায়ালে একই) ব্যবহার করে C = 4πε₀R, তারপর কেন্দ্র থেকে 2R ব্যাসার্ধে ক্ষেত্রের জন্য E = V/(2R) নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন নির্দিষ্ট মাপ-বিন্দুতে (এখানে কেন্দ্র থেকে 2R) বাইরের ক্ষেত্র গোলকের ভোল্টেজের সাথে রৈখিকভাবে বাড়ে — যদিও বিন্দু-আধানের ক্ষেত্র নিজে 1/r²-এ কমে।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- ভ্যান ডি গ্রাফ জেনারেটর একটি বিচ্ছিন্ন ধাতব গোলককে খুব উচ্চ বিভবে চার্জ করে। ল্যাব-আকারের গোলকের ধারকত্ব C = 4πε₀R বেশ ছোট — এজন্যই মাঝারি আধানেও এটি অতি উচ্চ বিভবে যায় (V = Q/C)।
- পৃথিবী নিজেই আনুমানিকভাবে সামান্য ঋণাত্মক পৃষ্ঠ-আধানসহ বিচ্ছিন্ন আধানিত গোলকের মতো আচরণ করে। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ (~6.4×10⁶ m) সহ C = 4πε₀R ব্যবহার করে বলুন, পৃথিবীর ধারকত্ব এই পরীক্ষণের 8 cm গোলকের চেয়ে বড় না ছোট হবে?
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 10: Conductors and Capacitors
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 9: Electric Potential
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Energy in particle motion and fields
- বিচ্ছিন্ন গোলক-এ স্বাগতম
- গোলক নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- গোলকের উপর শক্তি
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।