আজকে আমরা আলোচনা করবো চল তড়িৎ এর শান্ট । যা বাউবি এইচএসসি ২৮৭১ পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র ইউনিট ২ চল তড়িৎ এর অন্তর্ভুক্ত।

Table of Contents

চল তড়িৎ এর শান্ট

শান্টের সংজ্ঞা (Defination of Shunt )

বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি যেমন গ্যালভানোমিটার, অ্যামমিটার ইত্যাদি অত্যন্ড্র সুবেদী ও সূক্ষ্ম যন্ত্র ল্যাবরেটরীতে বিভিন্ন কাজে ব্যবহৃত হয়। এসব যন্ত্রপাতি একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত্ প্রবাহমাত্রা পরিমাপ করতে পারে। গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে এই নির্দিষ্ট সীমারে চেয়ে বেশী মাত্রায় তড়িৎ প্রবাহিত হলে গ্যালভানোমিটার পুড়ে যেতে পারে বা স্প্রিং ছিঁড়ে যেতে পারে। এজন্য গ্যালভানোমিটারকে এই ধরনের ক্ষতি থেকে রক্ষা করার জন্য একটি স্বল্প মাত্রার রোধ গ্যালভানোমিটারের সাথে সমাাল সংযোগে লাগানো হয়। এই রোধকে শান্ট বলা হয়।

শান্ট ব্যবহারের কারণে বর্তনীর মূল প্রবাহ দুইভাগে বিভক্ত হয়ে যায়। শান্টের রোধ গ্যালভানোমিটারের চেয়ে কম হওয়ায় বেশী পরিমাণ প্রবাহমাত্রা শান্টের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং স্বল্প পরিমাণ প্রবাহমাত্রা গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, ফলে গ্যালভানোমিটার নষ্ট হওয়ার হাত থেকে রক্ষা পায় ।

গ্যালভানোমিটার প্রবাহ এবং শান্ট প্রবাহের সাথে মূল প্রবাহের সম্পর্ক:

ধরা যাক, গ্যালভানোমিটারের রোধ G। গ্যালভানোমিটারের দুই প্রার্ল্ড A ও B এর সাথে স্বল্প মানের রোধ S সমারাল সমবায়ে যুক্ত করা হলো। রোধ S কে শান্ট বলা হয়। বর্তনীর মূল প্রবাহ I, A বিন্দুতে এসে দুইভাগে বিভক্ত হবে। মূল তড়িৎ প্রবাহের সামান্য অংশ /, গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে ও বাকি অংশ /, শান্টের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। শান্টের রোধ কম হওয়ায় শান্টের মধ্য দিয়ে অধিক পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত হবে।

অর্থাৎ I = Ig + Is ……………………(1)

যদি A ও B বিন্দুর বিভব VA এবং B হয় তাহলে ওহমের সূত্র প্রয়োগ করে আমরা নিম্নরূপভাবে লিখতে পারি,

গ্যালভানোমিটারের ক্ষেত্রে, Va – VB = IgG ……………………(2)

শান্টের ক্ষেত্রে, Va – VB = IS ……………………(3)

(2) এবং (3) সমীকরণ দুটি তুলনা করে পাই, IsS = IgG

বা, Is/I G = G/S

বা, Is/I G + 1 = G/S +1

বা, (Is + Ig) /Ig = G+S / S

বা, I/Ig = G+S /S = [ Is + Ig = I ]

বা, Ig = S/(G+S) I ……………………(4)

অনুরূপভাবে, Is = S/(G+S) I, ……………………(5)

সমীকরণ (5) থেকে পাই,

I = (G+ S )/S Ig……………………(6)

সমীকরণ (২.২৩) থেকে প্রতীয়মান হয় যে, গ্যালভানোমিটারের প্রবাহ Ig কে দ্বারা গুণ করলে বর্তনীর মূল প্রবাহ I
পাওয়া যায়। এজন্য( G+S )/Sকে শান্টের গুণন ক্ষমতা বা শান্টের গুণক বলা হয়।

যে যন্ত্রের সাহায্যে বর্তনীর তড়িৎ প্রবাহ সরাসরি অ্যাম্পিয়ার এককে পরিমাপ করা যায়, তাকে অ্যামমিটার বলা হয়। অ্যামমিটারের সাথে অতিরিক্ত শান্ট ব্যবহার করে এর পালণ্ঢা বৃদ্ধি করা যায় ।

ধরা যাক, অ্যামমিটারের অভ্যীণ রোধ, । এবং এটি সর্বোচ্চ / পরিমাণ প্রবাহমাত্রা পরিমাপ করতে পারে। এই যন্ত্রের সাহায্যে nl পর্যন্ত্ তড়িৎ প্রবাহমাত্রা পরিমাপ করার জন্য এর সাথে সমারাল সমবায়ে S রোধবিশিষ্ট একটি শান্ট সংযুক্ত করতে হবে।

তাহলে আমরা লিখতে পারি, I = S/( r+S) xnl [ Ig = G+s]

বা, nS = r + S

বা, (n-1) S = r

S = r/(n-1)

অর্থাৎ অ্যামমিটারের সাথে রোধ বিশিষ্ট শান্ট সমাালে সংযুক্ত করলে n গুণ তড়িৎপ্রবাহ পাওয়া যাবে।

উদাহরণ ১:

100 52 রোধের একটি গ্যালভানোমিটার সর্বোচ্চ 10 mA তড়িৎপ্রবাহ নিরাপদে গ্রহণ করতে পারে । কী ব্যবস্থা গ্রহণ করলে এর দ্বারা 10 A প্রবাহ মাপা যাবে?

এখানে,
গ্যালভানোমিটারের রোধ, G = 100 52

গ্যালভানোমিটারের সর্বোচ্চ প্রবাহ, I = 10mA = = 10×103 A

মূল প্রবাহ, I = 10 A

প্রয়োজনীয় শান্ট রোধ, S = ?

মনে করি, s মানের শান্ট গ্যালভানোমিটারের সাথে যুক্ত করতে হবে,

আমরা জানি,

Ig = S/(G+ S) I,

বা, Ig(G+ S) = IS

বা, S (I – 1) = Ig G

বা, S = (10052 × 10×103 A) /(10 A – 10 x 103 A )

বা, S = 0.12

উত্তর: 0.152

সার-সংক্ষেপ :

শান্ট:

গ্যালভানোমিটারের মধ্য দিয়ে এই নির্দিষ্ট সীমারে চেয়ে বেশী মাত্রায় তড়িৎ প্রবাহিত হলে গ্যালভানোমিটার পুড়ে যেতে পারে বা স্প্রিং ছিঁড়ে যেতে পারে। এজন্য গ্যালভানোমিটারকে এই ধরনের ক্ষতি থেকে রক্ষা করার জন্য একটি স্বল্প মাত্রার রোধ গ্যালভানোমিটারের সাথে সমাাল সংযোগে লাগানো হয়। এই রোধকে শান্ট বলা হয় ।

অ্যমামিটার:

বহুনির্বাচনী প্রশ্নঃ

সঠিক উত্তরের পাশে টিক (√) চিহ্ন দিন

১। গ্যালভানোমিটারের কাঁটা যে বিন্দুতে বিক্ষেপ দেয় না তাকে কি বলা হয়?

ক) ভারসাম্য বিন্দু

খ) শূন্য বিন্দু

গ) রোধ বিন্দু

ঘ) ব্রীজ বিন্দু

নিচের উদ্দীপকটি পড়ে ২ ও ৩ নং প্রশ্নের উত্তর দিন।

২। I এর মান কত?

ক) 0.2 A

খ) 3 A

গ) 3.2 A

ঘ) 0.6 A

৩। G এর রোধ 102 হলে S এর মান কত হবে?

ক) 22

খ) 4 2

গ) 62

ঘ) 852