কেন একটি গ্যালভানোমিটারের রোধ খুঁজতে শুধুমাত্র অর্ধ-প্রতিসারণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়?
আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতির মূলনীতি
আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতি একটি কৌশল যা গ্যালভানোমিটারের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ মাপার জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতি গ্রহণ করা হয় কারণ এটি আপেক্ষিকভাবে সরল এবং এতে অতিরিক্ত প্রিসিশন ইনস্ট্রুমেন্ট বা জটিল সার্কিট সেটআপের প্রয়োজন হয় না। নিম্নলিখিত হল আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতি ব্যবহারের কারণ এবং এর মৌলিক নীতি:
আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতির মৌলিক নীতি
প্রাথমিক অবস্থা: প্রথমে, গ্যালভানোমিটারটিকে একটি পরিচিত ভোল্টেজ সূত্রের সাথে সংযুক্ত করুন যাতে গ্যালভানোমিটারের সূচক সম্পূর্ণ স্কেল পরিমাণ প্রতিস্থাপিত হয়। এই সময়ে, গ্যালভানোমিটার দিয়ে প্রবাহিত হওয়া বিদ্যুৎ I এবং গ্যালভানোমিটারের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ G ধরা হয়।
প্রতিরোধ যোগ করা: পরবর্তীতে, গ্যালভানোমিটার শাখার সাথে একটি পরিবর্তনশীল প্রতিরোধ R সিরিজে সংযুক্ত করুন এবং এই প্রতিরোধটি সম্পর্কে সমন্বয় করুন যতক্ষণ না গ্যালভানোমিটারের সূচক তার মূল অবস্থার অর্ধেক পরিমাণ প্রতিস্থাপিত হয়। এই সময়ে, গ্যালভানোমিটার দিয়ে প্রবাহিত হওয়া বিদ্যুৎ I/2 হয়।
গ্যালভানোমিটারের প্রতিরোধ গণনা: ওহমের সূত্র এবং ভোল্টেজ ডিভাইডার নীতি অনুযায়ী, যখন গ্যালভানোমিটারের প্রতিস্থাপন অর্ধেক হয়, তখন গ্যালভানোমিটারের উপর ভোল্টেজও অর্ধেক হয়। সুতরাং, গ্যালভানোমিটারের উপর ভোল্টেজ VG বাহ্যিক প্রতিরোধ VR-এর উপর ভোল্টেজের সমান হয়। যেহেতু বিদ্যুৎ অর্ধেক হয়েছে, আমরা পাই:
এর মানে হল, যখন গ্যালভানোমিটারের প্রতিস্থাপন অর্ধেক হয়, তখন বাহ্যিক প্রতিরোধ R-এর মান গ্যালভানোমিটারের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ G-এর সমান হয়।
কেন শুধুমাত্র আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়?
সরলীকৃত মেপার প্রক্রিয়া: আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতি শুধুমাত্র একটি সরল পরীক্ষাগার সেটআপ—একটি পাওয়ার সাপ্লাই, একটি গ্যালভানোমিটার এবং একটি পরিবর্তনশীল প্রতিরোধের প্রয়োজন হয়। এতে পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ বা ঠিক বিদ্যুৎ মানের প্রিসিজ জ্ঞানের প্রয়োজন হয় না; শুধুমাত্র গ্যালভানোমিটারের সূচকের পরিবর্তন লক্ষ্য করতে হয়।
জটিল গণনা এড়ানো: অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায়, যেমন হীটস্টোন ব্রিজ পদ্ধতি, আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতি জটিল সাম্যাবস্থা শর্ত বা সমীকরণ সমাধানের প্রয়োজন হয় না, যার ফলে এটি বোঝা এবং পরিচালনা করা সহজ হয়।
সরাসরি পাঠ্য: গ্যালভানোমিটারের সূচকের অবস্থান পরিবর্তন সরাসরি লক্ষ্য করে, ফলাফল দ্রুত পাওয়া যায়, যার ফলে মেপার সময় এবং ত্রুটির উৎস কমে যায়।
শিক্ষাগত প্রদর্শনের জন্য উপযুক্ত: ছাত্রদের জন্য, এটি একটি সুস্পষ্ট এবং সহজবোধ্য পদ্ধতি যা মৌলিক সার্কিট ধারণা এবং পদার্থবিজ্ঞানের সূত্র, যেমন ওহমের সূত্র এবং ভোল্টেজ ডিভাইডার নিয়ম বোঝাতে সাহায্য করে।
তবে, মনে রাখতে হবে যে, যদিও আর্দ্ধ-প্রতিস্থাপন পদ্ধতি সুবিধাজনক এবং দ্রুত, তবুও এতে সীমাবদ্ধতা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, যদি গ্যালভানোমিটারটি নন-লিনিয়ার প্রতিক্রিয়া দেখায়, তাহলে এই পদ্ধতি যথেষ্ট নির্ভুল হবে না। এছাড়াও, এই পদ্ধতি গ্যালভানোমিটারের সূচকের দৃশ্যমান বিচারের উপর নির্ভরশীল, যা মানবিক ত্রুটি প্রবেশ করার সম্ভাবনা রাখে। সুতরাং, যেখানে উচ্চ নির্ভুলতা প্রয়োজন, সেখানে উল্লিখিত হীটস্টোন ব্রিজ পদ্ধতি বা অন্যান্য উচ্চ-প্রিসিশন টেস্টিং উপকরণ ব্যবহার করা হয়।
