বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য আমরা যে সকল তার ব্যবহার করি সে সকল তারের মধ্যেই কিছু পরিমান কারেন্ট নষ্ট হয়ে অবশিষ্ট কারেন্ট তারের শেষ মাথায় যায়। তারের মধ্যে কেন এই কারেন্ট নষ্ট হয়? আমার এই ব্লগে এটি আমরা জানবো।
আমরা জানি সকল পদার্থ অণু পরমানু দ্বারা গঠিত, পরমানুর মধ্যে অবস্থিত ইলেকট্রোন গুলো নিউক্লিয়াস এর বাইরে চারদিকে সুবিন্যস্ত ভাবে পরিভ্রমন করে । কিছু মৌলের শেষ কক্ষপথে একটি, দুইটি এবং তিনটি ইলেকট্রোন থাকে মূলত এদেরকে আমরা পরিবাহি বলে থাকি।
অপর দিকে আমরা জানি বিদ্যুৎ প্রবাহ মূলত ইলেকট্রোন প্রবাহ। তাই ইলেকট্রোন ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে কন্ডাকশন ব্যান্ডে যেতে কিছু শক্তির প্রয়োজন হয়, এখানে বিদ্যুতের শক্তি নষ্ট হয়, তাই সম্পূন্য বিদ্যুৎ তারের শেষ মাথায় পৌছাতে পারে না। ইলেকট্রোন ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে কন্ডাকশন ব্যান্ডে যেতে কি পরিমান শক্তির প্রয়োজন তা নির্ভর করবে ওই পর্দাথের গুনাগুনের উপর যাকে আমরা নিচে রো হিসেবে উল্লেখ করেছি। শক্তির এই অপচয় কে পরিবহির রোধ বলে।
পরিবাহী রোধ নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি পরিবাহীর যে বৈশিষ্ট্যের কারণে বৈদ্যুতিক প্রবাহের বাধার পায় তাই রোধ। একটি পরিবাহীর রোধ কন্ডাকটরের প্রস্থচ্ছেদ এলাকা, পরিবাহীর দৈর্ঘ্য এবং এর প্রতিরোধ ক্ষমতার(আপেক্ষিক রোধ) উপর নির্ভর করে।
কন্ডাক্টরের/পরিবাহীর রোধ নিম্নলিখিত কারণগুলির উপর নির্ভর করে:
-কন্ডাকটরের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা।
-কন্ডাক্টরের দৈর্ঘ্য।
-কন্ডাকটরের উপাদানের প্রকৃতি।
-কন্ডাকটরের তাপমাত্রা।
এই চারটি বিষয় নিন্মলিখিত সম্পর্কে দেখানো যায়
- একটি তারের রেজিস্ট্যান্স সরাসরি তারের দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক মানে দৈর্ঘ্য খ রোধের বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ R ∝ L ।
- একটি তারের রোধ টি কন্ডাকটরের প্রস্থচ্ছেদ এলাকা ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক । যদি তারের প্রস্থচ্ছেদ এলাকার ক্ষেত্রফল বেশি হয়, তাহলে রেজিস্ট্যান্স কম হবে এবং প্রস্থচ্ছেদ এলাকার ক্ষেত্রফল কম হয়, তাহলে রেজিস্ট্যান্স বেশি হবে। R ∝ 1/A
- তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে রোধ বৃদ্ধি পায় যেহেতু তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অনুগুলোর সংঘর্ষের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়।
- প্রতিরোধক পরিবাহীর প্রকৃতির উপর নির্ভর করে কারণ বিভিন্ন পদার্থের মুক্ত ইলেকট্রনের ঘনত্ব ভিন্ন হয়। একে আপেক্ষিক রোধ বলে।একে রো /Rho (ρ) দিয়ে প্রকাশ করা হয়। যেমন: রৌপ্য, তামা ইত্যাদি পদার্থ কম প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে এবং তাদের বলা হয় ভালো পরিবাহী; কিন্তু রাবার, কাচ ইত্যাদির মতো পদার্থগুলি অত্যন্ত উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে এবং একে অপরিবাহক বলা হয়।
অর্থাৎ আমরা লিখতে পারি, বৈদ্যুতিক রোধ কন্ডাকটরের দৈর্ঘ্যের (L) সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং প্রস্থচ্ছেদ এলাকার ক্ষেত্রফলের (A) বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।
এটি নিম্নলিখিত সম্পর্ক দ্বারা দেওয়া হয়.
একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট ক্ষেত্রফলে কোনো পরিবাহক এর রোধ এর পরিমাণই হচ্ছে তার আপেক্ষিক রোধ। অর্থাৎ, আপনি যে পদার্থের যতটুকু পরিমাণের কথাই বলুন না কেনো, আমাদের হিসাব করতে হবে তার একক দৈর্ঘ্য কে নিয়ে। রোধ পরিবাহক এর দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভরশীল। কিন্তু আপেক্ষিক রোধ পদার্থের রোধের উপর নির্ভরশীল নয়।
এখানে দুটি কন্ডাক্টরকে একটি সিরিজের সংমিশ্রণে একত্রে সংযুক্ত করে, অর্থাৎ শেষ থেকে শেষ, আমরা কার্যকরভাবে পরিবাহীর মোট দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করেছি (২L), যখন ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, A ঠিক আগের মতোই রয়ে গেছে। কিন্তু দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করার পাশাপাশি, আমরা কন্ডাকটরের মোট রোধকেও দ্বিগুণ করেছি, ২R দিয়েছি: 1R + 1R = 1R।
তাই আমরা দেখতে পাচ্ছি যে পরিবাহীর রোধ তার দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক, অর্থাৎ: R ∝ L. অন্য কথায়, আমরা আশা করব একটি পরিবাহীর (বা তারের) বৈদ্যুতিক রোধ সামানুপাতিক ভাবে তত বেশি হবে।
আরও লক্ষ্য করুন যে দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করে এবং সেইজন্য পরিবাহী (২R) এর প্রতিরোধ, একই কারেন্টকে জোর করে, কন্ডাকটরের মধ্য দিয়ে আগের মতো প্রবাহিত করতে, আমাদের এখন I = (২V) হিসাবে প্রয়োগ করা ভোল্টেজকে দ্বিগুণ (বৃদ্ধি) করতে হবে।
তারের এই রোধ বলতে গেলে আমাদের জন্য অসুবিধা কিন্তু আমরা এই রোধের মাধ্যমে বাল্বে আলো তৈরি করতে পারি।
একটি পরিবাহীর রোধকে ব্যবহার করে, একটি ফিলামেন্ট আলোর বাল্বে আলো তৈরি করা যেতে পারে। একটি ফিলামেন্ট আলোর বাল্বে একটি তারের ফিলামেন্ট থাকে যা একটি নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য এবং প্রস্থ, এইভাবে একটি নির্দিষ্ট প্রতিরোধ প্রদান করে। যদি এই প্রতিরোধ সঠিক হয়, তবে তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট যথেষ্ট কম মানের হয়ে যায়, অত্যধিক রোধের ফলে থামানো ছাড়াই, ফিলামেন্টটি ততক্ষণ পর্যন্ত উত্তপ্ত হয় যেখানে এটি জ্বলতে থাকে।
ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে করা হয় এবং ব্যবহারকারির কাছে পৌছানোর আগে আবার স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে ১১কিলোভোল্ট করা হয় ।
লেখক
মো: আরিফ মিয়া
জুনিয়ার ইন্সট্রাকটর
টেলিকমিউনিকেশন টেকনোলজি