শ্রেণি আর সমান্তরাল সার্কিটের সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| V | একটি অংশের দুই প্রান্তে ভোল্টেজ | এক প্রান্ত থেকে আরেক প্রান্তে তড়িৎ বিভবের পতন, ভোল্টে | |
|---|---|---|---|
| I | এর মধ্য দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ | অ্যাম্পিয়ারে: প্রতি সেকেন্ডে যত চার্জ পেরোয় | |
| R | R₁ (ওহম) | প্রতিটি রোধেই ওহমের সূত্র খাটে; সত্যিকারের ফিলামেন্ট গরম হলে তার রোধ বাড়ে, যা এখানে ধরা হয়নি |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| R_eq | ব্যাটারির বাইরের সবকিছুর সমতুল রোধ | সিরিজে প্রতিটির মধ্য দিয়ে একই তড়িৎপ্রবাহ যায়, সমান্তরালে প্রতিটিই একই ভোল্টেজ পায় |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| KCL, KVL | কির্শফের তড়িৎপ্রবাহ ও ভোল্টেজ সূত্র | সংযোগে চার্জ তৈরি হয় না বা হারায় না, আর যেকোনো বন্ধ লুপ ঘুরে প্রতি চার্জে শক্তি সমান হয়; সিমুলেশন একবারেই প্রতিটি নোডের জন্য এগুলো সমাধান করে |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| E | ব্যাটারির ভোল্টেজ E (ভোল্ট) | তড়িচ্চালক বল, অর্থাৎ কিছু না জুড়ে থাকলে ব্যাটারি যা দেখাত | |
|---|---|---|---|
| r | ব্যাটারির অন্তর্বর্তী রোধ r (ওহম) | ব্যাটারির ভেতরেই কিছু ভোল্টেজ পড়ে যায়, যত বেশি তড়িৎপ্রবাহ নেওয়া হয় তত বেশি |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| P | যত ক্ষমতা তাপ ও আলোয় বদলায় | বাল্বগুলো এতেই জ্বলে; লেখচিত্র দেখায় R₁-এর রোধ বদলানোর সঙ্গে সে কতটা নেয়, আর বর্তনীর বাকি অংশের সমান হলে তা সবচেয়ে বেশি |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| V_out | ডিভাইডারের আউটপুট, বা ব্রিজে মাপকের ভোল্টেজ | ডিভাইডারের জন্য ভার ছাড়া; R₂-এর সঙ্গে সমান্তরালে ভার V_out-কে নিচে টানে, আর ভারসাম্যে থাকা ব্রিজ শূন্য দেখায় |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
সার্কিটের সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- একটি সার্কিট বেছে নিন। ব্যাটারিটি বাঁ দিকে, তার + পাতটি চিহ্নিত অবস্থায়; বাতিগুলো যত ক্ষমতা নেয় তা অনুসারে জ্বলে, আর নীল বিন্দুগুলো ইলেকট্রন, যারা − প্রান্ত থেকে ঘুরে + -এর দিকে ভেসে চলে, আর যেখানে প্রবাহ বেশি সেখানে দ্রুত। চিরাচরিত প্রবাহ, অর্থাৎ সূত্রগুলো যে দিক ব্যবহার করে, চলে উল্টো দিকে। একটি বিন্দু যত বড়, তারের ওই জায়গায় বিভব তত বেশি।
- ব্যাটারির বিভব আর প্রতিটি রোধ বদলে দিন, আর ছবিটির নিচে প্রতিটি বাতির প্রবাহ, বিভব ও ক্ষমতা পড়ে নিন। একটি শাখা ভেঙে দিতে সুইচটি খুলে দিন: শ্রেণিতে সবই অন্ধকার হয়ে যায়, আর সমান্তরালে বাকি বাতিগুলো চলতেই থাকে। লেখচিত্রটি দেখায় R₁-এর রোধ বদলানোর সঙ্গে সে কত ক্ষমতা নেয়, আর বাকি সার্কিটের সঙ্গে তা মিলে গেলে সেখানে একটি চূড়া পড়ে।
- বিভব বিভাজকটি দেখুন আর বোঝা জোড়ার সঙ্গে ফলটি পড়ে যেতে দেখুন, কিংবা হুইটস্টোন সেতুটি দেখুন আর যে R₄ মাপকটিকে শূন্য দেখায় তা খুঁজে নিন। আপনার নিজের মানের জন্য একই হিসাব করে ওহমের সূত্রের হিসাব, শ্রেণি আর সমান্তরালের হিসাব আর বিভব বিভাজকের হিসাব।
সাধারণ প্রশ্ন
শ্রেণি আর সমান্তরাল সার্কিটের মধ্যে তফাত কী?
শ্রেণিতে উপকরণগুলো একটিই সারিতে থাকে, তাই প্রত্যেকটির ভেতর দিয়ে একই প্রবাহ বয়ে যায় আর বিভবগুলো যোগ হয়ে ব্যাটারির বিভব হয়: R = R₁ + R₂ + …। সমান্তরালে প্রতিটি উপকরণের একই দুটি বিন্দুর মাঝে নিজের একটি পথ থাকে, তাই প্রত্যেকেই পুরো বিভবটি পায় আর প্রবাহগুলো যোগ হয়: 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + …। ঘরবাড়িতে তার টানা হয় সমান্তরালেই, যাতে প্রতিটি বাতিই মূল বিভব পায় আর বাকিগুলো বন্ধ না করেই একটি নিভিয়ে দেওয়া যায়।
কিরশফের সূত্রগুলো কী?
প্রবাহের সূত্র: যেকোনো সংযোগস্থলে যত প্রবাহ ঢোকে তত প্রবাহই বেরিয়ে যায়, কারণ আধান জমে ওঠে না। বিভবের সূত্র: যেকোনো বন্ধ ফাঁস ঘুরে এলে বিভবের ওঠা আর পড়া যোগ হয়ে শূন্য হয়, কারণ প্রতি আধানে শক্তির হিসাব মিলতে হয়। ওহমের সূত্রের সঙ্গে মিলিয়ে এগুলো রোধক আর ব্যাটারির যেকোনো সার্কিটই সমাধান করে দেয়, আর সিমুলেশনটি প্রতিটি নোডে তাই করে।
আরও বাতি জুড়লে ব্যাটারির বিভব পড়ে যায় কেন?
একটি আসল ব্যাটারির ভেতরে রোধ r থাকে। টানা প্রবাহ ব্যাটারির ভেতরেই I × r ভোল্ট ফেলে দেয়, তাই প্রান্তের বিভব হয় E − I r। সমান্তরালে বাতি জুড়লে মোট রোধ কমে আর প্রবাহ বাড়ে, তাই পতনটিও বেড়ে যায়। একটি আদর্শ ব্যাটারি দেখতে r 0-তে বসিয়ে দিন।
একটি তারে ইলেকট্রন কত দ্রুত চলে?
ধীরে: 1 মিমি চওড়া একটি তামার তারে 1 A বইলে তারা সেকেন্ডে মিলিমিটারের এক-দশমাংশেরও কম বেগে ভেসে চলে। বাতিটি সঙ্গে সঙ্গেই জ্বলে ওঠে, কারণ তড়িৎক্ষেত্রটি প্রায় আলোর গতিতে সার্কিটজুড়ে ছুটে গিয়ে সব ইলেকট্রনকে একসঙ্গেই চলতে লাগিয়ে দেয়। এখানের বিন্দুগুলো আপেক্ষিক প্রবাহ দেখানোর জন্য বিপুলভাবে দ্রুত করা।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।