তড়িৎচুম্বকত্ব
রৈখিক আধান ক্ষেত্র
রৈখিক আধান একটি সিলিন্ড্রীয় প্রতিসম ক্ষেত্র তৈরি করে; রেখার উপরে ও নিচে E তীরগুলো পরীক্ষা করুন।
রৈখিক আধান ক্ষেত্র — ইন্টারঅ্যাকটিভ তড়িৎচুম্বকত্ব সিমুলেশন। রৈখিক আধান একটি সিলিন্ড্রীয় প্রতিসম ক্ষেত্র তৈরি করে; রেখার উপরে ও নিচে E তীরগুলো পরীক্ষা করুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
রৈখিক আধান ক্ষেত্র
রৈখিক আধান একটি সিলিন্ড্রিক্যালি প্রতিসম ক্ষেত্র তৈরি করে; রেখার উপরে ও নিচে E তীর পরীক্ষা করুন।
একটি সুষম রৈখিক আধান λ রেখার লম্ব বরাবর একটি চোঙাকার প্রতিসম তড়িৎ ক্ষেত্র E ∝ λ/r তৈরি করে। একটি স্থির রৈখিক আধানের কোনো প্রবাহ নেই, তাই B = 0 — শুধুমাত্র তড়িৎ বল F_E = qE একটি পরীক্ষা আধানের ওপর কাজ করে (হলুদ F_E তীর হিসেবে দেখানো)। বৈশিষ্ট্য প্যানেলে রেখার ওপরে এবং নিচে |E| তুলনা করুন; দূরত্ব অর্ধেক করলে ক্ষেত্র দ্বিগুণ হয়।
- E ∝ λ/r (সিলিন্ড্রীয়)
- F = qE
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 সসীম সরল দণ্ড তার দৈর্ঘ্য বরাবর অভিন্নভাবে আধান বহন করে। লম্ব দ্বিখণ্ডকের ওপর রৈখিক আধানের ক্ষেত্র কি বিন্দু-আধানের মতো একই 1/r² সূত্র মানে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- হ্যাঁ — যথেষ্ট দূর থেকে এটি এখনও বিন্দু-আধানের মতোই দেখায়।
- বিস্তৃত আধান-বিন্যাস থেকে ক্ষেত্র দূরত্বের ওপর নির্ভর করে না।
- না — সসীম রৈখিক আধানের নিজস্ব, জটিলতর দূরত্ব-নির্ভরতা আছে, সরল 1/r² সূত্র নয়।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- লম্ব দূরত্ব d (m)
আপনি যা মাপেন:
- ক্ষেত্র শক্তি E_y (N/C)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- line-charge প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। দণ্ডটি 4.8 m দৈর্ঘ্যজুড়ে 2 nC/m রৈখিক আধান-ঘনত্ব বহন করে।
- লম্ব দ্বিখণ্ডকে ক্ষেত্র-প্রাবল্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে দণ্ডের মধ্যবিন্দু থেকে লম্ব দূরত্ব সেট করুন এবং ক্ষেত্রের প্রাবল্য রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
সসীম চার্জিত রেখার ক্ষেত্র (দ্বিখণ্ডকে) — E = k·q/r²
অভিন্নভাবে চার্জিত দণ্ড বরাবর কুলম্বের সূত্র সমাকলন করলে লম্ব দ্বিখণ্ডকের ওপর এমন ক্ষেত্র পাওয়া যায় যা অসীম রেখার 1/d পতনের (কাছে) ও বিন্দু-আধানের 1/d² পতনের (দূরে) মাঝামাঝি।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য k = 8.99×10⁹ N·m²/C², λ = 2 nC/m, L_half = 2.4 m ব্যবহার করে E_y = −2kλL_half/(d·√(L_half² + d²)) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন সসীম রৈখিক আধানের ক্ষেত্র 1/r²-এর মতো পরিষ্কার ঘাত-সূত্রে নামে না — এটি দূরত্ব d ও দণ্ডের অর্ধ-দৈর্ঘ্য দুটোর ওপরই √(L_half² + d²) সংযোজনের মাধ্যমে নির্ভর করে।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- দূরত্ব d দণ্ডের দৈর্ঘ্যের তুলনায় খুব ছোট হলে সূত্রটি E ≈ −2kλ/d-এর কাছে যায় (প্রচলিত “অসীম রৈখিক আধান” ফল, যা 1/d² নয় 1/d-তে পড়ে)। আপনার সূত্র দিয়ে ব্যাখ্যা করুন কেন কাছে গেলে সসীম দণ্ডটি অসীমের মতো আচরণ করে।
- দূরত্ব d দণ্ডের দৈর্ঘ্যের তুলনায় খুব বড় হলে সূত্রটি বিন্দু-আধানের ফলাফল E ≈ kQ_total/d² (Q_total = λ·2L_half) ছোঁয়। যথেষ্ট দূর থেকে বিস্তৃত আধান-বিন্যাস বিন্দু আধানের মতোই দেখায় — ভৌতভাবে কেন?
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 8: Electric Charges, Fields, and Gauss's Law
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces
- রৈখিক আধান-এ স্বাগতম
- পরীক্ষামূলক আধান নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- একটি রৈখিক আধানের ক্ষেত্র
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।