তড়িৎ কোষ

⚡ বিজ্ঞান মাস্টার সিরিজ ⚡

পদার্থবিজ্ঞান ও রসায়ন | চতুর্থ অধ্যায়

━━━━━ অধ্যায় ━━━━━

তড়িৎ কোষ

Electric Cell & Electrochemical Cell

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

"রাসায়নিক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরের গভীর বিজ্ঞান"

বিসিএস প্রিলিমিনারি ● ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় ● রাজশাহী, চট্টগ্রাম, জাহাঙ্গীরনগর, BUET

সরকারি ব্যাংক ● শিক্ষক নিবন্ধন ● প্রাথমিক শিক্ষক নিয়োগ

📑 সূচিপত্র (Table of Contents)

১. কনসেপ্ট ক্লিয়ারিং: তড়িৎ কোষ কী?

২. তড়িৎ কোষের ইতিহাস ও বিবর্তন

৩. তড়িৎ কোষের মৌলিক নীতি (Working Principle)

৪. তড়িৎ কোষের গাঠনিক উপাদান (Components)

৫. তড়িৎ কোষের শ্রেণিবিভাগ (Classification)

৬. সরল ভোল্টীয় কোষ (Simple Voltaic Cell) — বিস্তারিত

৭. পোলারাইজেশন ও স্থানীয় ক্রিয়া (Polarization & Local Action)

৮. ড্যানিয়েল কোষ (Daniel Cell) — বিস্তারিত

৯. লেকল্যান্স কোষ (Leclanché Cell)

১০. শুষ্ক কোষ (Dry Cell) — বিস্তারিত

১১. ক্ষারীয় কোষ ও বোতাম কোষ (Alkaline & Button Cell)

১২. সীসা সঞ্চয়ী কোষ (Lead-Acid Accumulator) — বিস্তারিত

১৩. নিকেল-ক্যাডমিয়াম ও লিথিয়াম-আয়ন কোষ

১৪. জ্বালানি কোষ (Fuel Cell) ও সৌর কোষ

১৫. তড়িচ্চালক বল (EMF) ও অভ্যন্তরীণ রোধ

১৬. ফ্যারাডের তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্র

১৭. কোষের সমবায় (Series and Parallel)

১৮. তড়িৎ কোষের ব্যবহার (Applications)

১৯. গুরুত্বপূর্ণ বিষয় (Key Takeaways)

২০. পরীক্ষার সম্ভাব্যতা (Exam Potential)

২১. মনে রাখার ট্রিক ও নেমোনিক

২২. বিশেষ নোট (Special Notes)

২৩. সাধারণ ভুল ও সতর্কতা

২৪. বিগত বছরের প্রশ্ন-উত্তর (৫০+ প্রশ্ন)

২৫. দ্রুত রিভিশন চার্ট (Quick Reference)

২৬. আবিষ্কারক তালিকা

১. কনসেপ্ট ক্লিয়ারিং: তড়িৎ কোষ কী?

১.১ সংজ্ঞা ও মৌলিক ধারণা

তড়িৎ কোষ (Electric Cell) বলতে এমন একটি যন্ত্রকে বোঝায় যেখানে রাসায়নিক শক্তি (Chemical Energy) সরাসরি তড়িৎ শক্তিতে (Electrical Energy) রূপান্তরিত হয়। অর্থাৎ, এর ভেতরে একটি স্বতঃস্ফূর্ত জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া (Spontaneous Redox Reaction) সংঘটিত হয় এবং সেই বিক্রিয়ার ফলে নির্গত শক্তিই তড়িৎ শক্তি হিসেবে বহিঃস্থ বর্তনীতে সরবরাহ করা হয়।

আমাদের দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহৃত প্রায় প্রতিটি বহনযোগ্য তড়িৎ যন্ত্র — যেমন মোবাইল ফোন, টর্চলাইট, রিমোট কন্ট্রোল, হাতঘড়ি, ক্যালকুলেটর, ল্যাপটপ, এমনকি গাড়ি ও বৈদ্যুতিক বাহন — সবই এক বা একাধিক তড়িৎ কোষের ওপর নির্ভরশীল। সাধারণ ভাষায়, একাধিক তড়িৎ কোষ যুক্ত হয়ে যা গঠিত হয় তাকে ব্যাটারি (Battery) বলা হয়। তবে আধুনিক প্রয়োগে একটি কোষকেও সাধারণভাবে ব্যাটারি বলা হয়ে থাকে।

১.২ পরিভাষা স্পষ্টীকরণ

তড়িৎ কোষ বুঝতে হলে কিছু মৌলিক পরিভাষা প্রথমেই জানা দরকার:

১.৩ কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ?

তড়িৎ কোষ শুধু একটি একাডেমিক বিষয় নয় — এটি আধুনিক সভ্যতার ভিত্তি। ১৯০০ সালে ব্যাটারি ছাড়া এই পৃথিবী কল্পনাও করা যেত না। বর্তমানে বৈদ্যুতিক গাড়ি (Tesla, BYD), নবায়নযোগ্য শক্তি সঞ্চয়, মহাকাশযান, পেসমেকার, স্যাটেলাইট — সর্বত্র তড়িৎ কোষের প্রয়োগ। এ কারণে BCS, বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা, ব্যাংক, ও শিক্ষক নিবন্ধন পরীক্ষায় প্রতি বছর এ অধ্যায় থেকে অন্তত ২–৪টি প্রশ্ন আসে।

২. তড়িৎ কোষের ইতিহাস ও বিবর্তন

আজকের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পথ চলা শুরু হয়েছিল প্রায় আড়াইশো বছর আগে। নিচে এই বিবর্তনের একটি সম্পূর্ণ সময়রেখা দেওয়া হলো:

৩. তড়িৎ কোষের মৌলিক নীতি (Working Principle)

৩.১ মূল ধারণা

তড়িৎ কোষের কাজ করার পিছনে যে মৌলিক বৈজ্ঞানিক নীতি কাজ করে, তা হলো জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া (Oxidation-Reduction Reaction) বা সংক্ষেপে Redox Reaction। যখন দুটি ভিন্ন ধাতু (যেমন জিংক ও কপার) একটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবণে ডোবানো হয়, তখন একটি ধাতু (বেশি সক্রিয়) ইলেকট্রন ছেড়ে দিতে চায় — এটিই অ্যানোড। অন্য ধাতু (কম সক্রিয়) সেই ইলেকট্রন গ্রহণ করতে চায় — এটিই ক্যাথোড।

৩.২ ইলেকট্রন প্রবাহের দিক

ক. অ্যানোডে জারণ ঘটে: ধাতু পরমাণু ইলেকট্রন ছেড়ে আয়নে পরিণত হয় (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻)।

খ. ইলেকট্রন বাহ্যিক তার দিয়ে অ্যানোড থেকে ক্যাথোডে যায়। এই ইলেকট্রনের প্রবাহই তড়িৎ প্রবাহ (বিপরীত দিকে)।

গ. ক্যাথোডে বিজারণ ঘটে: দ্রবণের ধনাত্মক আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu)।

ঘ. অভ্যন্তরীণভাবে আয়নগুলো দ্রবণের মধ্য দিয়ে চলাচল করে — ধনাত্মক আয়ন ক্যাথোডের দিকে, ঋণাত্মক আয়ন অ্যানোডের দিকে।

ঙ. এভাবে একটি সম্পূর্ণ বদ্ধ বর্তনী (Closed Circuit) তৈরি হয় এবং তড়িৎ প্রবাহিত হতে থাকে যতক্ষণ না বিক্রিয়ক শেষ হয়।

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu (সামগ্রিক রেডক্স বিক্রিয়া)

৩.৩ প্রচলিত কারেন্ট বনাম ইলেকট্রন প্রবাহ

একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় মনে রাখতে হবে: ইলেকট্রনের প্রবাহ অ্যানোড (-) থেকে ক্যাথোড (+) এ যায়। কিন্তু প্রচলিত কারেন্ট (Conventional Current) বহিঃস্থ বর্তনীতে ক্যাথোড (+) থেকে অ্যানোড (-) এ প্রবাহিত হয় ধরা হয় — কারণ ভোল্টার যুগে ইলেকট্রন আবিষ্কৃত হয়নি, এবং সেই ভুল প্রথা আজও বহাল আছে।

৪. তড়িৎ কোষের গাঠনিক উপাদান

যেকোনো তড়িৎ কোষে নিম্নলিখিত মৌলিক উপাদানগুলো থাকতেই হবে। প্রতিটির আলাদা ভূমিকা রয়েছে এবং একটি বিকল হলে পুরো কোষ অচল হয়ে যায়।

৪.১ তড়িদ্দ্বার (Electrodes)

তড়িৎ কোষে দুটি তড়িদ্দ্বার থাকে — একটি অ্যানোড ও অন্যটি ক্যাথোড। সাধারণত এগুলি ভিন্ন ভিন্ন ধাতু বা পরিবাহী পদার্থ দিয়ে তৈরি। সক্রিয়তা সিরিজে (Activity Series) যে ধাতুর অবস্থান যত উপরে, সেটি তত বেশি সহজে ইলেকট্রন ছাড়ে এবং অ্যানোড হিসেবে কাজ করে। যেমন জিংক, কপার থেকে সক্রিয়তর — তাই জিংক অ্যানোড, কপার ক্যাথোড।

৪.২ তড়িৎ বিশ্লেষ্য (Electrolyte)

তড়িৎ বিশ্লেষ্য হলো এমন একটি দ্রবণ যা আয়নে বিভাজিত হয়ে তড়িৎ পরিবহন করে। এটি তরল হতে পারে (অ্যাসিড, ক্ষার, লবণ দ্রবণ) বা পেস্ট আকারে (শুষ্ক কোষে) বা কঠিন (লি-আয়ন কোষে আংশিক কঠিন)।

৪.৩ লবণ সেতু (Salt Bridge)

লবণ সেতু হলো একটি U-আকৃতির কাচের নল যার মধ্যে অ্যাগার-অ্যাগার জেলির সাথে KCl বা KNO₃ বা NH₄NO₃ এর দ্রবণ মিশ্রিত করা থাকে। দুটি অর্ধ-কোষের মধ্যে এটি স্থাপন করা হয়।

লবণ সেতুর প্রধান কাজ চারটি:

১. দুই অর্ধ-কোষের মধ্যে আয়নের প্রবাহ বজায় রাখে।

২. কোষের প্রতিটি অর্ধে বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা (Electrical Neutrality) রক্ষা করে।

৩. দ্রবণ দুটির মিশ্রণ প্রতিরোধ করে — কিন্তু আয়ন চলাচল চালু রাখে।

৪. বাহ্যিক বর্তনী সম্পূর্ণ করে — অর্থাৎ আয়ন প্রবাহের মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ বর্তনী বন্ধ রাখে।

৫. তড়িৎ কোষের শ্রেণিবিভাগ

তড়িৎ কোষকে প্রধানত রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রতিবর্তনযোগ্যতার (Reversibility) ভিত্তিতে তিন ভাগে ভাগ করা যায়:

🔋 A. প্রাথমিক কোষ (Primary Cell)

যে কোষে রাসায়নিক বিক্রিয়া অপরিবর্তনীয় (Irreversible)। অর্থাৎ একবার বিক্রিয়ক শেষ হয়ে গেলে আর পুনরায় চার্জ দেওয়া যায় না — ফেলে দিতে হয়।

উদাহরণ:

● সরল ভোল্টীয় কোষ — EMF = ১.০৮ V

● ড্যানিয়েল কোষ — EMF = ১.১ V

● লেকল্যান্স কোষ — EMF = ১.৫ V

● শুষ্ক কোষ (Dry Cell) — EMF = ১.৫ V — টর্চ, রিমোট

● ক্ষারীয় কোষ (Alkaline) — EMF = ১.৫ V — দীর্ঘস্থায়ী

● পারদ কোষ (Mercury Cell) — EMF = ১.৩৫ V — ঘড়িতে

● সিলভার অক্সাইড কোষ — EMF = ১.৫৫ V — শ্রবণযন্ত্রে

🔄 B. দ্বিতীয়ক/সঞ্চয়ী কোষ (Secondary Cell)

যে কোষে রাসায়নিক বিক্রিয়া উভয়মুখী (Reversible)। বাইরে থেকে তড়িৎ প্রয়োগ করে পুনরায় চার্জ করা যায় এবং বহুবার ব্যবহার করা যায়।

উদাহরণ:

● সীসা সঞ্চয়ী কোষ (Lead-Acid) — EMF = ২ V/কোষ — গাড়ির ব্যাটারি

● নিকেল-ক্যাডমিয়াম (Ni-Cd) — EMF = ১.২ V — পুরোনো রিচার্জেবল

● নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড (Ni-MH) — EMF = ১.২ V — পরিবেশবান্ধব

● লিথিয়াম-আয়ন (Li-ion) — EMF = ৩.৬-৩.৭ V — মোবাইল, ল্যাপটপ

● লিথিয়াম-পলিমার (Li-Po) — EMF = ৩.৭ V — হালকা ও পাতলা

⚡ C. জ্বালানি কোষ (Fuel Cell)

জ্বালানি (যেমন H₂) ও অক্সিডাইজার (O₂) ক্রমাগত সরবরাহ করে তড়িৎ উৎপন্ন করা হয়। এর উপজাত হলো শুধু পানি (H₂O) — তাই পরিবেশবান্ধব। মহাকাশযান (NASA Apollo) ও আধুনিক বৈদ্যুতিক বাহনে ব্যবহৃত।

৬. সরল ভোল্টীয় কোষ — বিস্তারিত

ইতালীয় পদার্থবিজ্ঞানী আলেসান্দ্রো ভোল্টা ১৮০০ সালে এই কোষ আবিষ্কার করেন। এটিই মানব ইতিহাসের প্রথম তড়িৎ কোষ। তাঁর সম্মানে এই কোষের নাম "ভোল্টীয় কোষ" রাখা হয়েছে।

৬.১ গঠন (Construction)

একটি কাচের পাত্রে তনু সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄) রাখা হয়। এই অ্যাসিডে দুটি ধাতব পাত আংশিকভাবে ডোবানো হয় — একটি জিংক (Zn) এবং অন্যটি কপার (Cu)। দুটি পাতের উপরের অংশ বাইরে থেকে একটি তার দিয়ে যুক্ত করা হয় এবং তারের সাথে গ্যাল্ভানোমিটার যুক্ত করলে তড়িৎ প্রবাহ ধরা যায়।

৬.২ রাসায়নিক বিক্রিয়া

অ্যানোডে (জিংক পাত) — জারণ:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (জিংক ইলেকট্রন হারিয়ে আয়নে পরিণত)

ক্যাথোডে (কপার পাত) — বিজারণ:

2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑ (হাইড্রোজেন আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে গ্যাস উৎপন্ন)

সামগ্রিক বিক্রিয়া:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑ (জিংক সালফেট ও হাইড্রোজেন গ্যাস)

৬.৩ কার্যনীতি

জিংক, কপার অপেক্ষা সক্রিয়। অ্যাসিডে ডোবার সঙ্গে সঙ্গে জিংক দ্রবীভূত হতে থাকে, ইলেকট্রন ছেড়ে দেয়। এই ইলেকট্রন বহিঃস্থ তার দিয়ে কপার পাতের দিকে যায়। অন্যদিকে অ্যাসিডের H⁺ আয়ন কপার পাতের কাছে এসে ইলেকট্রন গ্রহণ করে H₂ গ্যাস হয়ে কপার পাতে জমা হতে থাকে।

৬.৪ ত্রুটি (Defects of Voltaic Cell)

এই সরল কোষের দুটি বড় ত্রুটি আছে — যা পরবর্তী বিজ্ঞানীরা সমাধান করেছেন:

● পোলারাইজেশন (Polarization) — ক্যাথোডে H₂ বুদ্বুদ জমে EMF দ্রুত কমে যায়

● স্থানীয় ক্রিয়া (Local Action) — অমেধ্য জিংকে স্থানীয় কোষ গঠিত হয়ে জিংক ক্ষয় হয় যদিও কারেন্ট বের না হয়

৭. পোলারাইজেশন ও স্থানীয় ক্রিয়া

৭.১ পোলারাইজেশন (Polarization)

সরল ভোল্টীয় কোষ চালু হওয়ার কিছুক্ষণ পরই দেখা যায় যে কারেন্ট দ্রুত কমে যাচ্ছে। কারণ — কপার পাতের উপরে হাইড্রোজেন গ্যাসের একটি স্তর তৈরি হয়। এই স্তর একদিকে ক্যাথোড পাতকে অ্যাসিড থেকে আলাদা করে দেয়, অন্যদিকে নিজে একটি বিপরীত EMF তৈরি করে — ফলে মূল EMF কমে যায়। একেই বলে পোলারাইজেশন।

প্রতিকার — ডিপোলারাইজার (Depolarizer):

পোলারাইজেশন দূর করার জন্য ক্যাথোডের কাছে একটি অক্সিডাইজিং পদার্থ রাখা হয় যা হাইড্রোজেনকে অক্সিডাইজ করে পানিতে পরিণত করে। এই পদার্থকে ডিপোলারাইজার বলে। সাধারণ ডিপোলারাইজার:

● ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইড (MnO₂) — শুষ্ক কোষে ব্যবহৃত

● পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট (K₂Cr₂O₇) — ক্রোমিক অ্যাসিড কোষে

● নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) — গ্রোভ কোষে

● কপার সালফেট (CuSO₄) — ড্যানিয়েল কোষে

৭.২ স্থানীয় ক্রিয়া (Local Action)

বাণিজ্যিক জিংক পাতে সামান্য পরিমাণ অমেধ্য (যেমন আয়রন, কার্বন) থাকে। এই অমেধ্যগুলি অ্যাসিডে ডুবলে জিংকের সাথে অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র স্থানীয় কোষ (Local Cell) গঠন করে। ফলে বহিঃস্থ বর্তনী সংযুক্ত না থাকলেও জিংক ধীরে ধীরে দ্রবীভূত হতে থাকে — এটিই স্থানীয় ক্রিয়া।

প্রতিকার — অ্যামালগামেশন (Amalgamation):

জিংক পাতের উপরিভাগ পারদ (Mercury) দ্বারা প্রলেপ দিলে জিংক-পারদ অ্যামালগাম তৈরি হয়। এই প্রলেপ অমেধ্যগুলিকে ঢেকে রাখে, ফলে স্থানীয় কোষ গঠিত হতে পারে না। জিংক শুধু তখনই দ্রবীভূত হয় যখন বহিঃস্থ বর্তনী সংযুক্ত থাকে।

৮. ড্যানিয়েল কোষ (Daniel Cell) — বিস্তারিত

ব্রিটিশ রসায়নবিদ জন ফ্রেডেরিক ড্যানিয়েল ১৮৩৬ সালে এই কোষ আবিষ্কার করেন। এটি ছিল প্রথম শিল্পমানের তড়িৎ কোষ এবং প্রথম ব্যবহারিক বিদ্যুৎ উৎস — যা বৈদ্যুতিক টেলিগ্রাফ যুগের ভিত্তি গড়েছিল। ড্যানিয়েল কোষের প্রধান কৃতিত্ব হলো — সরল ভোল্টীয় কোষের পোলারাইজেশন সমস্যা স্থায়ীভাবে দূর করা।

৮.১ গঠন

ড্যানিয়েল কোষে দুটি অর্ধ-কোষ থাকে, লবণ সেতু বা পোরাস পার্টিশন দিয়ে আলাদা।

৮.২ রাসায়নিক বিক্রিয়া

অ্যানোডে (জিংক) — জারণ:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (জিংক দ্রবীভূত)

ক্যাথোডে (কপার) — বিজারণ:

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (কপার সঞ্চিত)

সামগ্রিক বিক্রিয়া:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

৮.৩ কোষ নোটেশন (Cell Notation)

আন্তর্জাতিক প্রথা অনুযায়ী ড্যানিয়েল কোষকে লেখা হয়:

Zn | Zn²⁺ (1M) ‖ Cu²⁺ (1M) | Cu (একক দণ্ড | অর্ধ-কোষের মধ্যে, দ্বিদণ্ড ‖ লবণ সেতু)

৮.৪ সুবিধাসমূহ

১. পোলারাইজেশন হয় না — কারণ ক্যাথোডে H₂ এর পরিবর্তে Cu জমা হয়।

২. স্থানীয় ক্রিয়াও কম — কারণ জিংক H₂SO₄ এর সংস্পর্শে নেই।

৩. EMF স্থির থাকে — দীর্ঘ সময় ধরে।

৪. নির্ভরযোগ্য — তাই দীর্ঘদিন টেলিগ্রাফে ব্যবহৃত হয়েছিল।

৮.৫ অসুবিধা

১. ভারী এবং বহনযোগ্য নয়।

২. তরল তড়িৎ বিশ্লেষ্য ব্যবহারে ছিটকে পড়ার ঝুঁকি।

৩. ক্রমাগত চার্জ ক্ষয় হয় (বিক্রিয়ক ফুরিয়ে যায়)।

৯. লেকল্যান্স কোষ (Leclanché Cell)

ফরাসি বিজ্ঞানী জর্জ লেকল্যান্স ১৮৬৬ সালে এই কোষ আবিষ্কার করেন। এটি ছিল প্রাথমিক কোষের একটি বড় উন্নতি এবং শুষ্ক কোষের সরাসরি পূর্বসূরি।

অ্যানোডে বিক্রিয়া:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

ক্যাথোডে বিক্রিয়া:

2NH₄⁺ + 2e⁻ + 2MnO₂ → Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O

লেকল্যান্স কোষের সমস্যা হলো — এটি তরল NH₄Cl দ্রবণ ব্যবহার করত, তাই বহনযোগ্য ছিল না। পরবর্তীতে এই দ্রবণকে পেস্টে রূপান্তরিত করে শুষ্ক কোষ তৈরি করা হয়।

১০. শুষ্ক কোষ (Dry Cell) — বিস্তারিত

শুষ্ক কোষ হলো সবচেয়ে সুপরিচিত ও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত প্রাথমিক কোষ। টর্চলাইট, রিমোট কন্ট্রোল, ঘড়ি, খেলনা — প্রায় সর্বত্র এর প্রয়োগ। ১৮৮৬ সালে কার্ল গ্যাসনার লেকল্যান্স কোষের তরল উপাদানকে পেস্টে রূপান্তরিত করে এই বহনযোগ্য কোষ তৈরি করেন।

১০.১ গঠন (Construction)

১০.২ বিক্রিয়া

অ্যানোডে (জিংক পাত্র):

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

ক্যাথোডে (কার্বন দণ্ড + MnO₂):

2NH₄⁺ + 2MnO₂ + 2e⁻ → Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O

১০.৩ সুবিধা ও অসুবিধা

সুবিধা:

● সস্তা ও সহজলভ্য

● বহনযোগ্য এবং হালকা

● যেকোনো অবস্থানে ব্যবহারযোগ্য (পেস্ট তাই ছিটকে পড়ে না)

● শেলফ লাইফ ভালো

অসুবিধা:

● রিচার্জ করা যায় না

● অনেকদিন না ব্যবহার করলে লিক করতে পারে (NH₄Cl ক্ষয়কারী)

● কম তাপমাত্রায় কার্যকারিতা কমে

● শক্তি ঘনত্ব ক্ষারীয় কোষের চেয়ে কম

১১. ক্ষারীয় কোষ ও বোতাম কোষ

১১.১ ক্ষারীয় কোষ (Alkaline Cell)

শুষ্ক কোষের উন্নত সংস্করণ। ১৯৫৯ সালে লুইস আরি (Lewis Urry) এই কোষ আবিষ্কার করেন। তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে অম্লের পরিবর্তে ক্ষার ব্যবহৃত হয় বলে এর নাম ক্ষারীয় কোষ।

১১.২ পারদ কোষ (Mercury Cell)

১১.৩ সিলভার অক্সাইড বোতাম কোষ

১২. সীসা সঞ্চয়ী কোষ (Lead-Acid Accumulator)

ফরাসি বিজ্ঞানী গ্যাস্টন প্লান্টে (Gaston Planté) ১৮৫৯ সালে এই কোষ আবিষ্কার করেন। এটিই পৃথিবীর প্রথম রিচার্জযোগ্য (Secondary) ব্যাটারি। আজও বিশ্বব্যাপী মোটরযানের ব্যাটারি হিসেবে এটি প্রধান।

১২.১ গঠন

১২.২ ডিসচার্জ বিক্রিয়া (কোষ ব্যবহারের সময়)

অ্যানোডে (Pb):

Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻

ক্যাথোডে (PbO₂):

PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O

সামগ্রিক ডিসচার্জ:

Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O

লক্ষ্য করুন — ডিসচার্জের সময় উভয় পাতে PbSO₄ জমা হয় এবং H₂SO₄ পাতলা হতে থাকে। এই পরিবর্তন থেকেই ব্যাটারির চার্জ অবস্থা নির্ণয় করা যায়।

১২.৩ চার্জিং বিক্রিয়া (পুনরায় চার্জের সময়)

বাইরে থেকে বিপরীত দিকে তড়িৎ প্রয়োগ করলে বিক্রিয়া উল্টে যায়:

2PbSO₄ + 2H₂O → Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄

১২.৪ চার্জ অবস্থা নির্ণয়

সীসা ব্যাটারির চার্জ অবস্থা নির্ণয় করার সবচেয়ে সাধারণ উপায় — H₂SO₄ এর আপেক্ষিক গুরুত্ব (Specific Gravity) মাপা। এজন্য হাইড্রোমিটার (Hydrometer) নামক যন্ত্র ব্যবহৃত হয়।

১২.৫ সুবিধা ও অসুবিধা

সুবিধা:

● উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে (Starting motor চালু করার জন্য)

● রিচার্জযোগ্য — ৫০০-১০০০ বার চার্জ-ডিসচার্জ চক্র

● সাশ্রয়ী — অন্যান্য রিচার্জযোগ্য কোষের তুলনায় কম দাম

● নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি — ১৬০+ বছরের প্রমাণিত

অসুবিধা:

● ভারী — সীসা ভারী ধাতু

● শক্তি ঘনত্ব কম (Li-ion এর তুলনায়)

● অ্যাসিড ক্ষরণের ঝুঁকি

● সীসা ও অ্যাসিড উভয়ই পরিবেশ দূষণকারী

১৩. নিকেল-ক্যাডমিয়াম ও লিথিয়াম-আয়ন কোষ

১৩.১ নিকেল-ক্যাডমিয়াম কোষ (Ni-Cd)

১৩.২ লিথিয়াম-আয়ন কোষ (Li-ion)

আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের প্রাণ। সনি (Sony) কোম্পানি ১৯৯১ সালে প্রথম বাণিজ্যিকভাবে এটি বাজারে আনে। ২০১৯ সালে এই ব্যাটারির উন্নতির জন্য জন গুডএনাফ, স্ট্যানলি হুইটিংহ্যাম, ও আকিরা ইয়োশিনো রসায়নে নোবেল পুরস্কার পান।

Li-ion কোষের সাধারণ বিক্রিয়া (সরলীকৃত):

LiCoO₂ + C ⇌ Li(1-x)CoO₂ + Li(x)C

(চার্জের সময় লিথিয়াম আয়ন ক্যাথোড থেকে গ্রাফাইট অ্যানোডে যায়, ডিসচার্জে উল্টোটা হয়।)

১৪. জ্বালানি কোষ (Fuel Cell) ও সৌর কোষ

১৪.১ জ্বালানি কোষ

জ্বালানি কোষ এমন এক বিশেষ তড়িৎ কোষ যেখানে ক্রমাগত জ্বালানি (যেমন H₂) ও অক্সিডাইজার (O₂) সরবরাহ করে তড়িৎ উৎপাদন করা হয়। উইলিয়াম গ্রোভ (Sir William Grove) ১৮৩৯ সালে এর ধারণা দেন।

অ্যানোডে:

2H₂ → 4H⁺ + 4e⁻

ক্যাথোডে:

O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O

সামগ্রিক:

2H₂ + O₂ → 2H₂O + বিদ্যুৎ + তাপ

১৪.২ সৌর কোষ (Solar Cell)

সৌর কোষ প্রকৃতপক্ষে তড়িৎ-রাসায়নিক কোষ নয় — এটি একটি ফোটোভোল্টায়িক কোষ (Photovoltaic Cell)। সিলিকনের p-n জাংশনে আলো পড়লে ইলেকট্রন উদ্দীপ্ত হয় এবং তড়িৎ প্রবাহ তৈরি হয়। অর্থাৎ এতে আলোক শক্তি → তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর ঘটে।

১৫. তড়িচ্চালক বল (EMF) ও অভ্যন্তরীণ রোধ

১৫.১ তড়িচ্চালক বল (EMF)

তড়িচ্চালক বল হলো — কোষের দুই প্রান্তের মধ্যে এমন বিভব পার্থক্য যা তখন বিদ্যমান থাকে যখন কোষ থেকে কোনো কারেন্ট নির্গত হচ্ছে না (বর্তনী খোলা অবস্থায়)। এর একক ভোল্ট (V)। এটিই কোষের সর্বোচ্চ সম্ভাব্য ভোল্টেজ।

সংজ্ঞা:

কোষের ১ কুলম্ব ধনাত্মক চার্জকে ঋণাত্মক প্রান্ত থেকে ধনাত্মক প্রান্তে স্থানান্তর করতে কোষ যে পরিমাণ কাজ করে, সেটিই EMF।

ε = W / Q (এখানে ε = EMF, W = কাজ, Q = চার্জ)

যেমন: ১.৫ V এর শুষ্ক কোষ অর্থ — কোষটি ১ কুলম্ব চার্জ স্থানান্তর করতে ১.৫ জুল কাজ করে।

১৫.২ অভ্যন্তরীণ রোধ (Internal Resistance, r)

কোষের তড়িৎ বিশ্লেষ্যের নিজস্ব একটি রোধ আছে — এটিই অভ্যন্তরীণ রোধ। প্রতিটি বাস্তব কোষে এটি বিদ্যমান। যে কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ যত কম, সেটি তত ভালো কোষ।

১৫.৩ EMF বনাম টার্মিনাল ভোল্টেজ

যখন কোষ থেকে কারেন্ট নির্গত হয়, অভ্যন্তরীণ রোধে কিছু ভোল্টেজ পতন (Voltage Drop) ঘটে। ফলে বাইরে যে ভোল্টেজ পাওয়া যায় তা EMF-এর চেয়ে কম হয়। এটিকে টার্মিনাল ভোল্টেজ বলে।

V = ε − I·r (V = টার্মিনাল ভোল্টেজ, I = কারেন্ট, r = অভ্যন্তরীণ রোধ)

১৬. ফ্যারাডের তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্র

ব্রিটিশ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে ১৮৩৪ সালে তড়িৎ বিশ্লেষণের দুটি মৌলিক সূত্র প্রতিষ্ঠা করেন। এই সূত্রগুলি তড়িৎ কোষ ও তড়িৎ বিশ্লেষণ উভয়েরই ভিত্তি।

১৬.১ ফ্যারাডের প্রথম সূত্র

তড়িৎ বিশ্লেষণে কোনো তড়িদ্দ্বারে নির্গত পদার্থের ভর সেই বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত আধানের সমানুপাতিক।

m ∝ Q বা m = Z·I·t (Z = তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক)

১৬.২ ফ্যারাডের দ্বিতীয় সূত্র

একই পরিমাণ আধান বিভিন্ন তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হলে নির্গত পদার্থসমূহের ভর তাদের রাসায়নিক তুল্যাঙ্কের সমানুপাতিক।

m₁/m₂ = E₁/E₂

১৬.৩ ফ্যারাডে ধ্রুবক

১ মোল ইলেকট্রনের আধান পরিমাণকে ফ্যারাডে ধ্রুবক বলে।

F = 96,485 কুলম্ব/মোল ≈ 96,500 C/mol

১৭. কোষের সমবায় (Series and Parallel)

১৭.১ শ্রেণি সমবায় (Series Combination)

যখন একাধিক কোষকে এমনভাবে যুক্ত করা হয় যে একটির ধনাত্মক প্রান্ত পরেরটির ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত হয়, তাকে শ্রেণি সমবায় বলে।

১৭.২ সমান্তরাল সমবায় (Parallel Combination)

যখন সকল কোষের ধনাত্মক প্রান্তগুলো একসাথে এবং ঋণাত্মক প্রান্তগুলো একসাথে যুক্ত করা হয়, তাকে সমান্তরাল সমবায় বলে।

১৮. তড়িৎ কোষের ব্যবহার (Applications)

১৮.১ দৈনন্দিন ব্যবহার

● টর্চলাইট, রেডিও, ঘড়ি — শুষ্ক কোষ ও ক্ষারীয় কোষ

● মোবাইল ফোন, ল্যাপটপ, ট্যাবলেট — লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি

● গাড়ি, মোটরসাইকেল, ট্রাক — সীসা সঞ্চয়ী কোষ (Lead-Acid Battery)

● শ্রবণ যন্ত্র, পেসমেকার — পারদ কোষ ও সিলভার অক্সাইড বোতাম কোষ

● টিভি রিমোট, খেলনা — AA/AAA শুষ্ক কোষ

● ইলেকট্রিক গাড়ি (Tesla, BYD) — লিথিয়াম-আয়ন প্যাক

● সোলার প্যানেল সিস্টেম — সোলার সেল + লিথিয়াম-আয়ন স্টোরেজ

● পাওয়ার ব্যাকআপ (UPS, IPS) — সীসা সঞ্চয়ী কোষ

১৮.২ শিল্প ও প্রযুক্তি ক্ষেত্রে

● মহাকাশযান (NASA, ISRO) — জ্বালানি কোষ (H₂-O₂)

● সাবমেরিন — সীসা সঞ্চয়ী কোষ ও Li-ion

● টেলিকমিউনিকেশন সেল টাওয়ার — সীসা সঞ্চয়ী কোষ ব্যাকআপ

● হাসপাতাল ইমার্জেন্সি পাওয়ার — Ni-Cd ও Pb-acid

● ক্যামেরা ফ্ল্যাশ, লাইটিং সিস্টেম — ক্ষারীয় ও লিথিয়াম কোষ

● ইলেক্ট্রোপ্লেটিং — তড়িৎ বিশ্লেষণ কোষ ব্যবহার

১৯. গুরুত্বপূর্ণ বিষয় (Key Takeaways)

⭐ অবশ্যই মনে রাখুন — দ্রুত রিভিশন ⭐

● তড়িৎ কোষ: — রাসায়নিক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তর করে

● আবিষ্কারক: — আলেসান্দ্রো ভোল্টা (১৮০০)

● প্রথম রিচার্জযোগ্য: — সীসা সঞ্চয়ী কোষ — গ্যাস্টন প্লান্টে (১৮৫৯)

● প্রথম শিল্পমানের: — ড্যানিয়েল কোষ (১৮৩৬)

● সরল ভোল্টীয় কোষের EMF: — ১.০৮ ভোল্ট

● ড্যানিয়েল কোষের EMF: — ১.১ ভোল্ট

● শুষ্ক/লেকল্যান্স/ক্ষারীয় কোষের EMF: — ১.৫ ভোল্ট

● পারদ কোষের EMF: — ১.৩৫ ভোল্ট

● সীসা সঞ্চয়ী কোষের EMF: — প্রতি কোষ ২ ভোল্ট

● গাড়ির ব্যাটারি: — ৬টি কোষ × ২ ভোল্ট = ১২ ভোল্ট

● Ni-Cd কোষের EMF: — ১.২ ভোল্ট

● Li-ion কোষের EMF: — ৩.৬-৩.৭ ভোল্ট

● অ্যানোডে: — জারণ (Oxidation) — ইলেকট্রন ছেড়ে দেয়

● ক্যাথোডে: — বিজারণ (Reduction) — ইলেকট্রন গ্রহণ করে

● ইলেকট্রন প্রবাহ: — অ্যানোড → ক্যাথোড (বাহ্যিক বর্তনীতে)

● প্রচলিত কারেন্ট: — ক্যাথোড → অ্যানোড (বাহ্যিক বর্তনীতে)

● পোলারাইজেশন: — ক্যাথোডে H₂ জমে — MnO₂ দিয়ে দূর করা হয়

● স্থানীয় ক্রিয়া: — অমেধ্য Zn-এ — অ্যামালগামেশনে দূর হয়

● লবণ সেতু: — KCl, KNO₃, NH₄NO₃ দ্রবণ — আয়ন প্রবাহ রক্ষা করে

● শুষ্ক কোষের ডিপোলারাইজার: — MnO₂

● সীসা ব্যাটারির ইলেক্ট্রোলাইট: — পাতলা H₂SO₄ (আপেক্ষিক গুরুত্ব ১.২৫)

● চার্জ পরিমাপের যন্ত্র: — হাইড্রোমিটার (Hydrometer)

● জ্বালানি কোষের উপজাত: — পানি (H₂O)

● Li-ion ব্যাটারির নোবেল: — ২০১৯ — গুডএনাফ, হুইটিংহ্যাম, ইয়োশিনো

● ফ্যারাডে ধ্রুবক: — ৯৬,৫০০ কুলম্ব/মোল

● EMF সমীকরণ: — V = ε − Ir

● শ্রেণি সমবায়: — ভোল্টেজ যোগ হয়

● সমান্তরাল সমবায়: — কারেন্ট ক্ষমতা বাড়ে

২০. পরীক্ষার সম্ভাব্যতা (Exam Potential)

বিগত ২০ বছরের BCS, ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়, রাজশাহী, চট্টগ্রাম, BUET, MBBS, ও সরকারি চাকরি পরীক্ষার প্রশ্ন বিশ্লেষণ করে নিচের প্রবণতা পাওয়া গেছে:

২১. মনে রাখার ট্রিক ও নেমোনিক

২২. বিশেষ নোট (Special Notes)

২৩. সাধারণ ভুল ও সতর্কতা

২৪. বিগত বছরের প্রশ্ন (Previous Year Questions)

নিম্নে BCS, ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়, রাজশাহী, চট্টগ্রাম, BUET, MBBS, সরকারি ব্যাংক, ও শিক্ষক নিবন্ধন পরীক্ষার বিগত ২০ বছরের প্রশ্নের ধাঁচে ৫০+টি প্রশ্ন-উত্তর দেওয়া হলো:

ক) মৌলিক ধারণা

প্রশ্ন: তড়িৎ কোষে কোন শক্তি কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়?

উত্তর: রাসায়নিক শক্তি (Chemical Energy) তড়িৎ শক্তিতে (Electrical Energy) রূপান্তরিত হয়।

প্রশ্ন: তড়িৎ কোষের মূল নীতি কী?

উত্তর: জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া (Redox Reaction)।

প্রশ্ন: অ্যানোডে কী ঘটে?

উত্তর: জারণ (Oxidation) — ইলেকট্রন নির্গত হয়।

প্রশ্ন: ক্যাথোডে কী ঘটে?

উত্তর: বিজারণ (Reduction) — ইলেকট্রন গৃহীত হয়।

প্রশ্ন: বহিঃস্থ বর্তনীতে ইলেকট্রন কোন দিকে প্রবাহিত হয়?

উত্তর: অ্যানোড (−) থেকে ক্যাথোড (+)।

প্রশ্ন: প্রচলিত কারেন্ট কোন দিকে যায়?

উত্তর: ক্যাথোড (+) থেকে অ্যানোড (−)।

খ) ভোল্টা ও সরল ভোল্টীয় কোষ

প্রশ্ন: প্রথম তড়িৎ কোষ কে আবিষ্কার করেন?

উত্তর: আলেসান্দ্রো ভোল্টা (Alessandro Volta), ১৮০০ সালে।

প্রশ্ন: ভোল্টীয় কোষের তড়িচ্চালক বল কত?

উত্তর: ১.০৮ ভোল্ট।

প্রশ্ন: সরল ভোল্টীয় কোষে কী কী উপাদান থাকে?

উত্তর: জিংক (−), কপার (+), ও তনু সালফিউরিক অ্যাসিড।

প্রশ্ন: সরল ভোল্টীয় কোষের দুটি ত্রুটি কী?

উত্তর: (১) পোলারাইজেশন (২) স্থানীয় ক্রিয়া।

গ) পোলারাইজেশন ও স্থানীয় ক্রিয়া

প্রশ্ন: পোলারাইজেশন কী?

উত্তর: ভোল্টীয় কোষের ক্যাথোডে H₂ গ্যাস জমে EMF কমে যাওয়ার ঘটনা।

প্রশ্ন: পোলারাইজেশন কোথায় ঘটে?

উত্তর: ক্যাথোডে (ধনাত্মক প্রান্তে)।

প্রশ্ন: পোলারাইজেশন দূর করার পদার্থকে কী বলে?

উত্তর: ডিপোলারাইজার (Depolarizer)।

প্রশ্ন: শুষ্ক কোষের ডিপোলারাইজার কী?

উত্তর: ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইড (MnO₂)।

প্রশ্ন: স্থানীয় ক্রিয়া কী?

উত্তর: অমেধ্য জিংকে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র স্থানীয় কোষ গঠিত হয়ে জিংক ক্ষয় হওয়ার ঘটনা।

প্রশ্ন: স্থানীয় ক্রিয়া দূর করার উপায় কী?

উত্তর: জিংকে পারদ লেপ দেওয়া বা অ্যামালগামেশন (Amalgamation)।

ঘ) ড্যানিয়েল কোষ

প্রশ্ন: ড্যানিয়েল কোষ কে আবিষ্কার করেন?

উত্তর: জন ফ্রেডেরিক ড্যানিয়েল (১৮৩৬ সালে)।

প্রশ্ন: ড্যানিয়েল কোষের EMF কত?

উত্তর: ১.১ ভোল্ট।

প্রশ্ন: ড্যানিয়েল কোষে কোন তড়িৎ বিশ্লেষ্য ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: জিংক সালফেট (ZnSO₄) ও কপার সালফেট (CuSO₄)।

প্রশ্ন: লবণ সেতুর কাজ কী?

উত্তর: দুই অর্ধ-কোষের মধ্যে আয়ন প্রবাহ বজায় রেখে বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা রক্ষা করা।

প্রশ্ন: লবণ সেতুতে কী থাকে?

উত্তর: KCl, KNO₃ বা NH₄NO₃ এর দ্রবণে ভেজানো অ্যাগার জেলি।

প্রশ্ন: ড্যানিয়েল কোষ প্রথম কোথায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল?

উত্তর: বৈদ্যুতিক টেলিগ্রাফ নেটওয়ার্কে।

ঙ) শুষ্ক কোষ

প্রশ্ন: শুষ্ক কোষের EMF কত?

উত্তর: ১.৫ ভোল্ট।

প্রশ্ন: শুষ্ক কোষের ক্যাথোড কী?

উত্তর: কার্বন (C) দণ্ড।

প্রশ্ন: শুষ্ক কোষের অ্যানোড কী?

উত্তর: জিংক (Zn) পাত্র।

প্রশ্ন: শুষ্ক কোষে কোন তড়িৎ বিশ্লেষ্য ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (NH₄Cl) ও জিংক ক্লোরাইডের পেস্ট।

প্রশ্ন: শুষ্ক কোষের আবিষ্কারক কে?

উত্তর: জর্জ লেকল্যান্স (পদ্ধতি) ও কার্ল গ্যাসনার (বাণিজ্যিক রূপ)।

চ) সীসা সঞ্চয়ী কোষ

প্রশ্ন: সীসা সঞ্চয়ী কোষ কে আবিষ্কার করেন?

উত্তর: গ্যাস্টন প্লান্টে (Gaston Planté), ১৮৫৯ সালে।

প্রশ্ন: সীসা সঞ্চয়ী কোষের প্রতিটি কোষের EMF কত?

উত্তর: ২.০ ভোল্ট।

প্রশ্ন: গাড়ির ব্যাটারির মোট ভোল্টেজ কত?

উত্তর: ১২ ভোল্ট (৬টি কোষ × ২V)।

প্রশ্ন: সীসা সঞ্চয়ী কোষের ক্যাথোড কী?

উত্তর: সীসার ডাইঅক্সাইড (PbO₂)।

প্রশ্ন: সীসা সঞ্চয়ী কোষের অ্যানোড কী?

উত্তর: বিশুদ্ধ সীসা (Pb)।

প্রশ্ন: গাড়ির ব্যাটারিতে কোন এসিড ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄)।

প্রশ্ন: সীসা ব্যাটারির চার্জ অবস্থা কোন যন্ত্র দিয়ে মাপা হয়?

উত্তর: হাইড্রোমিটার (Hydrometer)।

প্রশ্ন: পূর্ণ চার্জ অবস্থায় H₂SO₄ এর আপেক্ষিক গুরুত্ব কত?

উত্তর: প্রায় ১.২৮ - ১.৩০।

প্রশ্ন: ডিসচার্জ অবস্থায় উভয় পাতে কী জমা হয়?

উত্তর: সীসা সালফেট (PbSO₄)।

ছ) আধুনিক কোষ ও Li-ion

প্রশ্ন: নিকেল-ক্যাডমিয়াম কোষের EMF কত?

উত্তর: ১.২ ভোল্ট।

প্রশ্ন: লিথিয়াম-আয়ন কোষের EMF কত?

উত্তর: ৩.৬ - ৩.৭ ভোল্ট।

প্রশ্ন: মোবাইল ফোনে কোন ব্যাটারি ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: লিথিয়াম-আয়ন (Li-ion) ব্যাটারি।

প্রশ্ন: Li-ion ব্যাটারি প্রথম বাণিজ্যিকভাবে কে বাজারে আনে?

উত্তর: সনি (Sony) কোম্পানি, ১৯৯১ সালে।

প্রশ্ন: Li-ion ব্যাটারির জন্য নোবেল পুরস্কার কে কে পান?

উত্তর: জন গুডএনাফ, স্ট্যানলি হুইটিংহ্যাম, ও আকিরা ইয়োশিনো (২০১৯)।

প্রশ্ন: পারদ কোষের EMF কত?

উত্তর: ১.৩৫ ভোল্ট।

প্রশ্ন: পারদ কোষ কোথায় ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: হাতঘড়ি, পেসমেকার, শ্রবণযন্ত্রে।

জ) জ্বালানি কোষ ও সৌর কোষ

প্রশ্ন: জ্বালানি কোষে কী জ্বালানি ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: হাইড্রোজেন (H₂) ও অক্সিজেন (O₂)।

প্রশ্ন: জ্বালানি কোষের উপজাত কী?

উত্তর: পানি (H₂O) ও তাপ।

প্রশ্ন: মহাকাশযানে কোন তড়িৎ কোষ ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: হাইড্রোজেন-অক্সিজেন জ্বালানি কোষ।

প্রশ্ন: সৌর কোষে কোন পদার্থ ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: সিলিকন (Si) — p-n জাংশন।

প্রশ্ন: সৌর কোষে কোন শক্তি রূপান্তরিত হয়?

উত্তর: আলোক শক্তি (Light Energy) তড়িৎ শক্তিতে।

ঝ) EMF ও বিবিধ

প্রশ্ন: EMF এর একক কী?

উত্তর: ভোল্ট (Volt)।

প্রশ্ন: কোষের অভ্যন্তরীণ রোধের একক কী?

উত্তর: ওহম (Ω)।

প্রশ্ন: টার্মিনাল ভোল্টেজ ও EMF এর সম্পর্ক?

উত্তর: V = ε − Ir (যেখানে I = কারেন্ট, r = অভ্যন্তরীণ রোধ)।

প্রশ্ন: ফ্যারাডে ধ্রুবকের মান কত?

উত্তর: ৯৬,৫০০ কুলম্ব/মোল।

প্রশ্ন: শ্রেণি সমবায়ে n সংখ্যক কোষের মোট EMF কত?

উত্তর: ε_total = n × ε (প্রতিটি কোষ একই হলে)।

প্রশ্ন: সমান্তরাল সমবায়ে মোট EMF কত?

উত্তর: ε_total = ε (সমান কোষ হলে — পরিবর্তন হয় না)।

প্রশ্ন: কোষে সঞ্চিত মোট চার্জের একক?

উত্তর: অ্যাম্পিয়ার-আওয়ার (Ah) বা কুলম্ব।

প্রশ্ন: কে "ব্যাটারি" শব্দটি প্রথম ব্যবহার করেন?

উত্তর: বেঞ্জামিন ফ্র্যাঙ্কলিন (১৭৪৮)।

প্রশ্ন: তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্র কে আবিষ্কার করেন?

উত্তর: মাইকেল ফ্যারাডে (১৮৩৪)।

২৫. দ্রুত রিভিশন চার্ট (Quick Reference)

📊 সব কোষের তুলনামূলক সারণি 📊

২৬. আবিষ্কারক ও সাল (Inventor Reference)

⚡ অধ্যায় সমাপ্ত ⚡

"যে ছাত্র এই অধ্যায়ের সব ট্রিক ও Q&A আত্মস্থ করতে পারবে — BCS তড়িৎ কোষ অংশে তার ১০০% নম্বর প্রায় নিশ্চিত।"

📚 বিজ্ঞান মাস্টার সিরিজ — তড়িৎ কোষ অধ্যায় 📚

BCS Preliminary ● University Admission ● Govt. Job Preparation