ধারকত্ব
ধারক এমন যন্ত্র যা দুটি পৃথক পরিবাহীতে — ধাতুর পাতের জোড়ার মতো — তড়িৎ আধান জমা রাখে। এর ওপর যত বেশি ভোল্টেজ ঠেলবেন, তত বেশি আধান জমে — আর ধারকত্ব বলে দেয় প্রতি ভোল্টে ঠিক কত আধান পাবেন। বড় পাত বা কম ব্যবধান একই ভোল্টেজে ধারককে বেশি আধান ধরতে দেয়।
সূত্র
Q = C · V
- Q — আধান (C): ধারকে সঞ্চিত তড়িৎ আধানের পরিমাণ
- C — ধারকত্ব (F): প্রতি ভোল্টে ধারক কত আধান ধরে রাখে
- V — বিভব (V): ধারকের দুই প্রান্তের তড়িৎ ঠেলন, বা বিভব পার্থক্য
সমাধান করা উদাহরণ
3 ফ্যারাড ধারকত্বের একটি ধারক 4 ভোল্টের ব্যাটারিতে যুক্ত। এটি কত আধান সঞ্চয় করে?
- C = 3 F
- V = 4 V
- Q = C · V
- Q = 3 F × 4 V
Q = 12 C
নিজেকে পরীক্ষা করুন
একই 3 ফ্যারাড ধারক এখন 6 ভোল্টের ব্যাটারিতে যুক্ত। এটি কত আধান সঞ্চয় করে?
- 24 C
- 2 C
- সঠিক উত্তর: 18 C
ঠিক! Q = C × V, তাই 3 F × 6 V = 18 C।
সমান্তরাল-পাত ধারকে পাতের ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ করে ব্যবধান একই রাখলে ধারকত্বের কী হয়?
- সঠিক উত্তর: দ্বিগুণ হয়
- একই থাকে
- অর্ধেক হয়ে যায়
ঠিক! C = ε₀A / d, তাই পাত ক্ষেত্রফল A দ্বিগুণ করলে ধারকত্ব দ্বিগুণ হয়।
যেখানে এটি দেখবেন
স্মার্টফোনের টাচস্ক্রিন আসলে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ধারকের একটি জাল: আপনার আঙুলের উপস্থিতি স্থানীয় ধারকত্ব বদলে দেয়, আর ফোন পড়ে নেয় কোন জায়গাটি বদলেছে। কম্পিউটারের মেমরি চিপ হলো কোটি কোটি অণুবীক্ষণিক ধারক, প্রতিটি ধারক একটি লজিক বিটের আধান ধরে রাখে — আধানিত বা নয়, এক বা শূন্য।
সাধারণ ভুল
মূল বিভ্রান্তিটি হলো ধারকত্ব আসলে কী: C যন্ত্রের জ্যামিতির একটি ধর্ম — পাতের ক্ষেত্রফল আর ব্যবধান, C = ε₀A / d — বেশি চার্জ দিলে যা বেড়ে যায় এমন কিছু নয়। ধারকত্ব স্থির থাকলে আধান সহজভাবে ভোল্টেজকে অনুসরণ করে, Q = C · V: 6 V ব্যাটারিতে একটি 3 F ধারক 18 C জমা রাখে, যা 3 V-এ জমে তার দ্বিগুণ। আর বড় ব্যবধান ধারককে দুর্বল করে — একই ভোল্টেজে বেশি আধান ধরে রাখতে হলে পাতগুলোকে আরও কাছে আনতে হবে, দূরে সরাতে নয়।
এটি কীভাবে সংযুক্ত
ধারকের দুই প্রান্তে ভোল্টেজ তখনই থাকে কারণ কুলম্বের সূত্রের বিরুদ্ধে ঠেলে আধান স্তূপ হয়ে জমা হয়ে থাকে — সেই জমানো ঠেলাটিই আগের পাঠের বলের জ্যামিতি হার্ডওয়্যারে যা তৈরি করে। সার্কিট মডিউল এই যন্ত্রের সঙ্গে আগেই পরিচিত হয়েছে: RC সময় ধ্রুবক τ = R · C বলে দেয় এটি কত দ্রুত ভরে। এরপর প্রবাহ জানিয়ে দেয় যে তারা সম্পূর্ণ অন্যরকম একটা কাজও করে: চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।