তড়িৎ তীব্রতা শূন্য সম্পর্কিত সৃজনশীল

আগেই আমরা দেখেছিলাম কীভাবে একটা চার্জের উপর মোট বল (Force) শূন্য করা যায়। আজকের টপিকটা হলো তারই যমজ ভাই: "কোন বিন্দুতে তড়িৎ তীব্রতা বা প্রাবল্য শূন্য হবে?"

যে বিন্দুতে মোট তড়িৎ তীব্রতা শূন্য হয়, সেই শান্তশিষ্ট জায়গাটাকে "নিরপেক্ষ বিন্দু" (Neutral Point) বলা হয়। মানে, ওই জায়গায় কোনো চার্জ আনলে সে কোনো দিকেই বল অনুভব করবে না, একদম রাজার হালে থাকবে!

মজার ব্যাপার হলো, লব্ধি বল শূন্য বের করার জন্য যে ট্রিকস শিখেছিলে, এখানেও হুবহু একই ট্রিকস কাজ করবে! কোনো নতুন পড়া নেই, জাস্ট রিভিউ!

চলো, সেই সুপার ট্রিকসগুলো আবার দেখে নিই:

🔥 কোথায় এই "শান্ত এলাকা" বা নিরপেক্ষ বিন্দুটা পাওয়া যাবে? 🔥

⭐ ট্রিক ১: চার্জ দুটি যদি সমধর্মী হয় (+ + অথবা - -)

• ঘটনা: ভাবো, দুইটা পজিটিভ চার্জ আছে। তারা দুইজনই বাইরের দিকে ধাক্কা দেয়। তুমি যদি তাদের মাঝখানে কোনো একটা পয়েন্টে একটা +1C চার্জকে বসাও, তাহলে বামের জন তাকে ডানে ধাক্কা দেবে আর ডানের জন তাকে বামে ধাক্কা দেবে। একদম দড়ি টানাটানি খেলার মতো!
• শান্ত এলাকা কোথায়: এই ধাক্কাধাক্কির মধ্যে ঠিক এমন একটা পয়েন্ট পাওয়া যাবে যেখানে দুইজনের ধাক্কার জোর সমান। তাই নিরপেক্ষ বিন্দুটা হবে তাদের সংযোগ রেখার ভেতরে বা মাঝের কোনো একটা জায়গায়।
• হিসাব কীভাবে করব: একদম আগের মতোই! ১ম জনের তীব্রতা (E₁) আর ২য় জনের তীব্রতা (E₂) সমান ধরে নেব।

:::info
💡 শর্ত: $E₁=E₂$
এই শর্তটা ব্যবহার করে যেকোনো একটা চার্জ থেকে দুই চার্জের মধ্যে দূরত্ব ‘x’ ধরে হিসাব করলেই উত্তর পেয়ে যাবে!
:::

⭐ ট্রিক ২: চার্জ দুটি যদি বিপরীতধর্মী হয় (+ -)

• ঘটনা: এবার এক বন্ধু পজিটিভ, আরেকজন নেগেটিভ। মানে, একজন ধাক্কা দেয় আর আরেকজন নিজের দিকে টানে। তুমি যদি তাদের মাঝখানে একটা +1C চার্জ বসাও, তাহলে পজিটিভটা তাকে ধাক্কা দেবে আর নেগেটিভটা তাকে নিজের দিকে টানবে। মানে, দুইজন মিলেই তাকে একই দিকে পাঠাতে চাইবে! তাই মাঝখানে তীব্রতা কখনোই শূন্য হবে না।
• শান্ত এলাকা কোথায়: তাহলে উপায়? উপায় হলো বাইরে যাওয়া! নিরপেক্ষ বিন্দুটা হবে চার্জ দুইটির সংযোগ রেখার বাইরে, এবং যে চার্জটার পাওয়ার কম বা মান ছোট, তার কাছাকাছি।
• কেন ছোটটার কাছে? কারণ ছোট চার্জটা দুর্বল। তাই তার কাছে গেলে তার প্রভাবটা বেশি পাওয়া যাবে। আর শক্তিশালী বড় চার্জটা দূরে থেকেও তখন ঠিক একই পরিমাণ প্রভাব ফেলতে পারবে। ফলে দুইজনের প্রভাব কাটাকাটি হয়ে যাবে!
• হিসাব কীভাবে করব: এখানেও আমাদের ম্যাজিক ফর্মুলা একই:

:::info
💡 শর্ত: $E₁=E₂$
ছোট চার্জটা থেকে বাইরের দিকে ‘x’ দূরত্ব ধরে এই শর্ত দিয়ে হিসাব করলেই কেল্লাফতে!
:::

এক নজরে যমজ ভাইয়ের মিল:

Questions to Solve

১৬।

(গ) d এর মান কত? (0.358m)
(ঘ) A ও B এর মধ্যে এমন একটি বিন্দু নির্ণয় কর যেখানে তড়িৎ তীব্রতা শূন্য হবে। (A চার্জ হতে 0.268m দূরত্বে)

১৭। +80C এবং -20C মানের দুটি চার্জ পরস্পর থেকে 25cm দূরে স্থাপন করা আছে।

(গ) চার্জ দুটির মধ্যে ক্রিয়াশীল বলের মান নির্ণয় কর। (2.3 × 10¹⁴N)
(ঘ) চার্জ দুটির সংযোজক সরল রেখার কোন বিন্দুতে তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা শূন্য হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে নির্ণয় কর। (-20C হতে 25cm দূরে)

১৮। +25C এবং -36C মানের দুটো চার্জ পরস্পর থেকে 40cm দূরে অবস্থিত।
(গ) চার্জ দুটির মধ্যে ক্রিয়াশীল বলের মান নির্ণয় কর।(5.1 × 10¹³N)
(ঘ) চার্জ দুটির সংযোজক সরলরেখার কোন বিন্দুতে তড়িৎ প্রাবল্যের মান শূন্য হবে? গাণিতিক ভাবে নির্ণয় কর। (+25C চার্জ হতে ঐ বিন্দুর দূরত্ব 2m)

১৫। দুটি ক্ষুদ্র গোলক A এবং B তে যথাক্রমে 9C এবং 16C চার্জ প্রদান করা হলো। যদি বস্তু দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব 0.28m হয়, তবে তাদের সংযোজক সরলরেখার কোন বিন্দুতে উভয় চার্জের জন্য প্রাবল্যের মান সমান হবে? (0.12m)

১৮। দুটি ক্ষুদ্র গোলক P ও Q যথাক্রমে 4C এবং 9C চার্জ প্রদান করা হল। যদি বস্তু দুটির মধ্যবর্তী দূরত্ব 27.5cm হয়, তবে তাদের সংযোজক সরল রেখার কোন বিন্দুতে উভয় চার্জের জন্য প্রাবল্যের মান সমান হবে। (11cm)