আজকে আমরা তাড়িতচৌম্বক আবেশ: আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি সম্পর্কে আলোচনা করবো। যা বাউবি এইচএসসি ২৮৭১ পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র ইউনিট ৪ তাড়িতচৌম্বক আবেশ ও দিক পরিবর্তী প্রবাহ এর অন্তর্ভুক্ত।
তাড়িতচৌম্বক আবেশ: আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি
তাড়িতচৌম্বক আবেশ (Electromagnetic Induction)
একটি গতিশীল চুম্বক অথবা তড়িৎবাহী কুলীর প্রভাবে একটি বদ্ধতার কুলীতে ক্ষণস্থায়ী তড়িচ্চালক শক্তি ও তড়িৎপ্রবাহ উৎপন্ন হওয়ার প্রক্রিয়াকে তাড়িতচৌম্বক আবেশ বলা হয়।
পরীক্ষা
১নং চিত্রে একটি গ্যালভানোমিটারের (G) সাথে একটি কুলীর দু’প্রার্ল্ড সংযুক্ত অবস্থায় দেখানো হয়েছে। এ অবস্থায় গ্যালভানোমিটারে কোনো বিক্ষেপ সৃষ্টি হয় না। কিন্তু কুলীর দিকে একটি চুম্বক আনতে থাকলে [চিত্র: ৪-১] অথবা কুলী হতে চুম্বকটি দূরে সরিয়ে নিতে থাকলে, কুলীর সাথে সংযুক্ত গ্যালভানোমিটারে বিক্ষেপ সৃষ্টি হয়, অর্থাৎ কুলীতে তড়িৎ প্রবাহের উদ্ভব হয়।
চুম্বককে স্থির রেখে কুলীকে কাছে বা দূরে নিলেও তড়িৎ প্রবাহের সৃষ্টি হয়। কিন্তু কুলী এবং চুম্বকের মধ্যে আপেক্ষিক গতি না থাকলে অথবা উভয়েই সমবেগে একই দিকে গতিশীল থাকলে, কুলীতে কোনো তড়িৎ প্রবাহের উৎপত্তি হতে দেখা যায় না। আবার একটি চুম্বকের একটি নির্দিষ্ট মের- কুলীর দিকে আনলে গ্যালভানোমিটারের শলাকা যেদিকে বিক্ষিপ্ত হয়, মেরটিকে দূরে নিলে গ্যালভানোমিটারের শলাকা তার বিপরীত দিকে বিক্ষিপ্ত হয়। অর্থাৎ দুটি ক্ষেত্রে তড়িৎ প্রবাহের অভিমুখ হয় পরস্পর বিপরীতমুখী ।
দ্বিতীয় পরীক্ষায়, পূর্বের চুম্বকের পরিবর্তে একটি তড়িৎবাহী কুলী ব্যবহার করা হয় [চিত্র: ৪.২] এবং কুলী দু’টিকে খুব কাছাকাছি স্থির অবস্থায় রাখা হয়। দ্বিতীয় কুলীতে অন্তর্ভুক্ত টেপা চাবি K টিপে বর্তনীকে সংহত করলে এতে সুষম প্রবাহের সৃষ্টি হয় এবং প্রথম কুলীতে অন্তর্ভুক্ত সুবেদী গ্যালভানোমিটারে ক্ষণিকের জন্য বিক্ষেপের উৎপত্তি হয়। আবার টেপা চাবি ছেড়ে বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ করলে পুনরায় গ্যালভানোমিটারে ক্ষণস্থায়ী বিক্ষেপের সৃষ্টি হয়।
অবশ্য এ বিক্ষেপ হয় পূর্ববর্তী বিক্ষেপের বিপরীত দিকে। এ পরীক্ষায় আরও দেখা যায় যে, টেপা চাবি K বিশিষ্ট বর্তনীতে অন্তর্ভুক্ত R রোধের হঠাৎ পরিবর্তনের মাধ্যমে তড়িৎ প্রবাহের মাত্রা কমবেশি করলেও গ্যালভানোমিটারের শলাকা বিক্ষিপ্ত হয়।
তাড়িতচৌম্বক আবেশের ব্যাখ্যা
উপরে বর্ণিত সব পরীক্ষাতেই বামদিকের গ্যালভানোমিটার যুক্ত বদ্ধ কুলীর মধ্য দিয়ে অতিক্রাড় চৌম্বক বলরেখার সংখ্যার তথা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন সংঘটিত হয়।
যদি কোনো দ” চুম্বককে ক্রমশ একটি বদ্ধ কুলীর দিকে নেয়া হয়, তাহলে কুলীটিকে ক্রমশ বেশি সংখ্যক চৌম্বক বলরেখা ছেদ করে। আবার চুম্বকটিকে ক্রমশ কুলী হতে দুরে সরালে কুলীটিকে ক্রমশ কম সংখ্যক চৌম্বক বলরেখা ছেদ করে এবং দুটি সময়ই কুলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তির উদ্ভব হয়।
দ্বিতীয় পরীক্ষায়, ডানদিকের কুলীতে তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তন (শুর— বা বন্ধ বা মাত্রার পরিবর্তনহেতু) বাম দিকের বদ্ধ কুলীতে চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন ঘটায়।
অতএব, দেখা যায় যে, বদ্ধ বর্তনীর মধ্য দিয়ে অতিক্রাড় চৌম্বক বলরেখার সংখ্যা তথা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনই বর্তনীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি সৃষ্টির মূল কারণ।
আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি (Induced Electromotive Force)
তাড়িতচৌম্বক আবেশের ফলে সৃষ্ট ক্ষণস্থায়ী তড়িচ্চালক শক্তিকে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি বলে । যখনই কোনো কুলীর মধ্য দিয়ে চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তন হয়- তখনই কুলীতে বিভবের সৃষ্টি হয়। এই বিভবই হল আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি।
পরীক্ষা: অর্ল্ডরিত তামার তারের দুটি বন্ধ কুলী নেয়া হয়। একটি কুলীতে একটি সুবেদী (sensitive) গ্যালভানোমিটার (G) সংযুক্ত। অন্য কুলীতে একটি তড়িচ্চালক শক্তির উৎস (E), একটি পরিবর্তনশীল রোধ (Rh) ও একটি টেপা চাবি (K) সংযুক্ত (চিত্র : ৪.৩)। এই কুলীটিকে গ্যালভানোমিটার সংযুক্ত সেটিকে গৌণ কুলী (S) বলা হয়।
এবার চাবি বন্ধ করে মুখ্য কুলীতে তড়িৎ প্রবাহ শুর— করলে গৌণ কুলীর গ্যালভানোমিটারে ক্ষণিক বিক্ষেপ দেখা যায়। আবার চাবি খুলে তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ করার সময়ও গ্যালভানোমিটারে বিক্ষেপ দেখা যায়। তবে এবার বিপরীত দিকে বিক্ষেপ দেখায়। মুখ্য কুলীর প্রবাহ পরিবর্তন করলেও গ্যালভানোমিটারে বিক্ষেপ দেখা যাবে। প্রবাহ বৃদ্ধির সময় বিক্ষেপ যেদিকে হবে প্রবাহ হ্রাসের সময় বিক্ষেপ তার বিপরীত দিকে হবে। মুখ্য কুলীর প্রবাহ স্থির রেখে যদি কুলীদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব পরিবর্তন করা হয় তাহলেও গ্যালভানোমিটারে ক্ষণিক বিক্ষেপ দেখা যাবে। দূরত্ব বৃদ্ধি করলে বিক্ষেপ যেদিকে হবে দূরত্ব হ্রাস করলে বিক্ষেপ তার বিপরীত দিকে হবে।
সার-সংক্ষেপ :
তাড়িতচৗম্বক আবেশ:
একটি গতিশীল চুম্বক অথবা তড়িৎবাহী কুলীর প্রভাবে অন্য একটি বদ্ধ বর্তনীতে ক্ষণস্থায়ী তড়িচ্চালক শক্তি ও তড়িৎপ্রবাহ উৎপন্ন হওয়ার পদ্ধতিকে তাড়িত চৌম্বক আবেশ বলে। আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি: তাড়িত চৌম্বক আবেশের ফলে সৃষ্ট ক্ষণস্থায়ী তড়িচ্চালক শক্তিকে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি বলা হয় ।
বহুনির্বাচনি প্রশ্ন
১। পরিবর্তনশীল চৌম্বকক্ষেত্র দ্বারা তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি আবিষ্কার করেন-
(ক) ওয়েরস্টেড
(খ) ফ্লেমিঙ
(গ) ফ্যারাডে
(ঘ) ম্যাক্সওয়েল
২। একটি দ” চুম্বক একটি গ্যালভানোমিটারের সাথে সংযুক্ত তারের কুলীর দিকে নেয়া হয়, গ্যালভানোমিটারের শলাকা ডান দিকে বিক্ষিপ্ত হয়, একই চুম্বককে কুলী থেকে একই দ্র“তিতে সরিয়ে নিলে গ্যালভানোমিটারের শলাকা বিক্ষেপ হবে,
(ক) একই পরিমাণ ডান দিকে
(খ) পূর্বের চেয়ে বেশি ডান দিকে
(গ) একই পরিমাণ বাম দিকে
(ঘ) পূর্বের চেয়ে বেশি বাম দিকে।