ভোল্টেজ হলো 'বৈদ্যুতিক চাপ' যা একটি সার্কিটের মাধ্যমে কারেন্টকে ধাক্কা দেয়। এটিকে পাইপের মধ্যে জলের চাপের মতো ভাবুন। উচ্চ ভোল্টেজ = শক্তিশালী ধাক্কা। ভোল্টে (V) পরিমাপ করা হয়। এটি কারেন্ট বা পাওয়ারের মতো নয়!

• ১ ভোল্ট = ১ জুল প্রতি কুলম্ব (চার্জ প্রতি শক্তি)
• ভোল্টেজ কারেন্ট প্রবাহের কারণ হয় (যেমন চাপ জলের প্রবাহের কারণ হয়)
• দুটি বিন্দুর মধ্যে পরিমাপ করা হয় (বিভব পার্থক্য)
• উচ্চ ভোল্টেজ = চার্জ প্রতি বেশি শক্তি

ভোল্টেজ (V) = চাপ, কারেন্ট (I) = প্রবাহের হার, পাওয়ার (P) = শক্তির হার। P = V × I। ১A এ 12V = 12W। একই পাওয়ার, ভিন্ন ভোল্টেজ/কারেন্ট সংমিশ্রণ সম্ভব।

• ভোল্টেজ = বৈদ্যুতিক চাপ (V)
• কারেন্ট = চার্জের প্রবাহ (A)
• পাওয়ার = ভোল্টেজ × কারেন্ট (W)
• রোধ = ভোল্টেজ ÷ কারেন্ট (Ω, ওহমের সূত্র)

ডিসি (ডাইরেক্ট কারেন্ট) ভোল্টেজের দিক স্থির থাকে: ব্যাটারি (1.5V, 12V)। এসি (অল্টারনেটিং কারেন্ট) ভোল্টেজের দিক পরিবর্তন হয়: ওয়াল পাওয়ার (120V, 230V)। আরএমএস ভোল্টেজ = কার্যকরী ডিসি সমতুল্য।

• ডিসি: স্থির ভোল্টেজ (ব্যাটারি, ইউএসবি, সার্কিট)
• এসি: পরিবর্তনশীল ভোল্টেজ (ওয়াল পাওয়ার, গ্রিড)
• আরএমএস = কার্যকরী ভোল্টেজ (120V AC RMS ≈ 170V পিক)
• বেশিরভাগ ডিভাইস অভ্যন্তরীণভাবে ডিসি ব্যবহার করে (এসি অ্যাডাপ্টার রূপান্তর করে)

ভোল্ট (V) হলো বৈদ্যুতিক বিভবের এসআই একক। ওয়াট এবং অ্যাম্পিয়ার থেকে সংজ্ঞায়িত: 1 V = 1 W/A। এছাড়াও: 1 V = 1 J/C (চার্জ প্রতি শক্তি)। অ্যাটো থেকে গিগা পর্যন্ত উপসর্গগুলি সমস্ত পরিসর কভার করে।

• 1 V = 1 W/A = 1 J/C (সঠিক সংজ্ঞা)
• পাওয়ার লাইনের জন্য kV (110 kV, 500 kV)
• সেন্সর, সংকেতের জন্য mV, µV
• কোয়ান্টাম পরিমাপের জন্য fV, aV

W/A এবং J/C সংজ্ঞা অনুসারে ভোল্টের সমতুল্য। সম্পর্কগুলি দেখায়: V = W/A (কারেন্ট প্রতি পাওয়ার), V = J/C (চার্জ প্রতি শক্তি)। পদার্থবিজ্ঞান বোঝার জন্য দরকারী।

• 1 V = 1 W/A (P = VI থেকে)
• 1 V = 1 J/C (সংজ্ঞা)
• তিনটিই অভিন্ন
• একই পরিমাণের উপর বিভিন্ন দৃষ্টিভঙ্গি

পুরানো সিজিএস সিস্টেম থেকে অ্যাবভোল্ট (EMU) এবং স্ট্যাটভোল্ট (ESU)। আধুনিক ব্যবহারে বিরল তবে ঐতিহাসিক পদার্থবিজ্ঞানের পাঠ্যগুলিতে দেখা যায়। 1 statV ≈ 300 V; 1 abV = 10 nV।

• ১ অ্যাবভোল্ট = 10⁻⁸ V (EMU)
• ১ স্ট্যাটভোল্ট ≈ 300 V (ESU)
• অপ্রচলিত; এসআই ভোল্টই স্ট্যান্ডার্ড
• কেবলমাত্র পুরানো পাঠ্যপুস্তকে দেখা যায়

মৌলিক সম্পর্ক: V = I × R। ভোল্টেজ হলো কারেন্ট এবং রোধের গুণফল। যেকোনো দুটি জানলে, তৃতীয়টি গণনা করুন। সমস্ত সার্কিট বিশ্লেষণের ভিত্তি।

• V = I × R (ভোল্টেজ = কারেন্ট × রোধ)
• I = V / R (ভোল্টেজ থেকে কারেন্ট)
• R = V / I (পরিমাপ থেকে রোধ)
• রোধকের জন্য রৈখিক; ডায়োড ইত্যাদির জন্য অরৈখিক

যেকোনো বন্ধ লুপে, ভোল্টেজের যোগফল শূন্য হয়। একটি বৃত্তে হাঁটার মতো: উচ্চতার পরিবর্তনগুলির যোগফল শূন্য হয়। শক্তি সংরক্ষিত থাকে। সার্কিট বিশ্লেষণের জন্য অপরিহার্য।

• যেকোনো লুপের চারপাশে ΣV = 0
• ভোল্টেজ বৃদ্ধি = ভোল্টেজ ড্রপ
• সার্কিটে শক্তি সংরক্ষণ
• জটিল সার্কিট সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E = V/d (দূরত্ব প্রতি ভোল্টেজ)। স্বল্প দূরত্বে উচ্চ ভোল্টেজ = শক্তিশালী ক্ষেত্র। বজ্রপাত: মিটারের উপর মিলিয়ন ভোল্ট = MV/m ক্ষেত্র।

• E = V / d (ভোল্টেজ থেকে ক্ষেত্র)
• উচ্চ ভোল্টেজ + স্বল্প দূরত্ব = শক্তিশালী ক্ষেত্র
• ব্রেকডাউন: বায়ু ~3 MV/m এ আয়নিত হয়
• স্থির শক্: মিমি জুড়ে kV

ইউএসবি: 5V (USB-A), 9V, 20V (USB-C PD)। ব্যাটারি: 1.5V (AA/AAA), 3.7V (Li-ion), 12V (গাড়ি)। লজিক: 3.3V, 5V। ল্যাপটপ চার্জার: সাধারণত 19V।

• ইউএসবি: 5V (2.5W) থেকে 20V (100W PD)
• ফোন ব্যাটারি: 3.7-4.2V লি-আয়ন
• ল্যাপটপ: সাধারণত 19V ডিসি
• লজিক লেভেল: 0V (নিম্ন), 3.3V/5V (উচ্চ)

বাড়ি: 120V (US), 230V (EU) এসি। ট্রান্সমিশন: 110-765 kV (উচ্চ ভোল্টেজ = কম ক্ষতি)। সাবস্টেশনগুলি বিতরণ ভোল্টেজে নামিয়ে আনে। নিরাপত্তার জন্য বাড়ির কাছে কম ভোল্টেজ।

• ট্রান্সমিশন: 110-765 kV (দীর্ঘ দূরত্ব)
• বিতরণ: 11-33 kV (এলাকা)
• বাড়ি: 120V/230V এসি (আউটলেট)
• উচ্চ ভোল্টেজ = দক্ষ ট্রান্সমিশন

কণা ত্বারক: MV থেকে GV (LHC: 6.5 TeV)। এক্স-রে: 50-150 kV। ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ: 100-300 kV। বজ্রপাত: সাধারণত 100 MV। ভ্যান ডি গ্রাফ: ~1 MV।

• বজ্রপাত: ~100 MV (100 মিলিয়ন ভোল্ট)
• কণা ত্বারক: GV পরিসর
• এক্স-রে টিউব: 50-150 kV
• ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ: 100-300 kV

প্রতিটি উপসর্গ ধাপ = ×1000 বা ÷1000। kV → V: ×1000। V → mV: ×1000। mV → µV: ×1000।

• kV → V: 1,000 দ্বারা গুণ করুন
• V → mV: 1,000 দ্বারা গুণ করুন
• mV → µV: 1,000 দ্বারা গুণ করুন
• বিপরীত: 1,000 দ্বারা ভাগ করুন

P = V × I (পাওয়ার = ভোল্টেজ × কারেন্ট)। 2A এ 12V = 24W। 10A এ 120V = 1200W।

• P = V × I (ওয়াট = ভোল্ট × অ্যাম্পিয়ার)
• 12V × 5A = 60W
• P = V² / R (যদি রোধ জানা থাকে)
• I = P / V (পাওয়ার থেকে কারেন্ট)

V = I × R। যেকোনো দুটি জানুন, তৃতীয়টি খুঁজুন। 4Ω জুড়ে 12V = 3A। 5V ÷ 100mA = 50Ω।

• V = I × R (ভোল্ট = অ্যাম্পিয়ার × ওহম)
• I = V / R (ভোল্টেজ থেকে কারেন্ট)
• R = V / I (রোধ)
• মনে রাখবেন: I বা R এর জন্য ভাগ করুন

USB-C 5A এ 20V সরবরাহ করে। পাওয়ার কত?

P = V × I = 20V × 5A = 100W (ইউএসবি পাওয়ার ডেলিভারি সর্বোচ্চ)

5V সরবরাহ, এলইডি-র জন্য 20mA এ 2V প্রয়োজন। কী রোধক?

ভোল্টেজ ড্রপ = 5V - 2V = 3V। R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω। 150Ω বা 180Ω স্ট্যান্ডার্ড ব্যবহার করুন।

10 kV এর পরিবর্তে 500 kV এ কেন প্রেরণ করা হয়?

ক্ষতি = I²R। একই পাওয়ার P = VI, তাই I = P/V। 500 kV এ 50× কম কারেন্ট → 2500× কম ক্ষতি (I² ফ্যাক্টর)!

স্নায়ু কোষ -70 mV বিশ্রাম বিভব বজায় রাখে। অ্যাকশন পটেনশিয়াল ~100 m/s গতিতে সংকেত প্রেরণের জন্য +40 mV (110 mV সুইং) এ পৌঁছায়। আপনার মস্তিষ্ক একটি 20W ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কম্পিউটার!

সাধারণ বজ্রপাত: ~5 কিমি জুড়ে ~100 MV = 20 kV/m ক্ষেত্র। কিন্তু কারেন্ট (30 kA) এবং সময়কাল (<1 ms) ক্ষতি করে। শক্তি: ~1 GJ, একটি বাড়িকে এক মাসের জন্য শক্তি জোগাতে পারত—যদি আমরা এটি ধরতে পারতাম!

বৈদ্যুতিক ইল প্রতিরক্ষা/শিকারের জন্য 1A এ 600V ডিসচার্জ করতে পারে। এর সিরিজে 6000+ ইলেকট্রোসাইট (জৈবিক ব্যাটারি) আছে। সর্বোচ্চ পাওয়ার: 600W। শিকারকে সঙ্গে সঙ্গে স্তব্ধ করে দেয়। প্রকৃতির টেজার!

USB-C PD 3.1: 48V × 5A = 240W পর্যন্ত। গেমিং ল্যাপটপ, মনিটর, এমনকি কিছু পাওয়ার টুল চার্জ করতে পারে। আপনার ফোনের মতো একই সংযোগকারী। সবকিছুর জন্য একটি কেবল!

পাওয়ার ক্ষতি ∝ I²। উচ্চ ভোল্টেজ = একই পাওয়ারের জন্য কম কারেন্ট। 765 kV লাইন প্রতি 100 মাইলে <1% হারায়। 120V এ, আপনি 1 মাইলের মধ্যেই সব হারিয়ে ফেলবেন! এই কারণেই গ্রিড kV ব্যবহার করে।

ভ্যান ডি গ্রাফ জেনারেটর 1 MV এ পৌঁছায় কিন্তু নিরাপদ—অত্যন্ত ক্ষুদ্র কারেন্ট। স্থির শক্: 10-30 kV। টেজার: 50 kV। হৃদপিণ্ডের মধ্য দিয়ে কারেন্ট (>100 mA) বিপজ্জনক, ভোল্টেজ নয়। শুধু ভোল্টেজ হত্যা করে না।

ভোল্টা ব্যাটারি (ভোল্টাইক পাইল) আবিষ্কার করেন। প্রথম অবিচ্ছিন্ন ভোল্টেজ উৎস। পরে তার সম্মানে ইউনিটটির নাম 'ভোল্ট' রাখা হয়।

ওহম V = I × R আবিষ্কার করেন। ওহমের সূত্র সার্কিট তত্ত্বের ভিত্তি হয়ে ওঠে। প্রথমে প্রত্যাখ্যাত হলেও এখন এটি মৌলিক।

ফ্যারাডে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন আবিষ্কার করেন। দেখান যে পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা ভোল্টেজ প্রবর্তিত হতে পারে। জেনারেটর সক্ষম করে।

প্রথম আন্তর্জাতিক বৈদ্যুতিক কংগ্রেস ভোল্টকে সংজ্ঞায়িত করে: EMF যা 1 ওহমের মাধ্যমে 1 অ্যাম্পিয়ার তৈরি করে।

ওয়েস্টিংহাউস নায়াগ্রা ফলস পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য চুক্তি জিতে নেয়। এসি 'কারেন্টের যুদ্ধ' জেতে। এসি ভোল্টেজ দক্ষতার সাথে রূপান্তরিত হতে পারে।

এসআই পুনঃসংজ্ঞা: ভোল্ট এখন স্থির প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবক থেকে উদ্ভূত। সঠিক সংজ্ঞা, কোনো ভৌত নিদর্শনের প্রয়োজন নেই।

ভোল্টেজ হলো বৈদ্যুতিক চাপ (জলের চাপের মতো)। কারেন্ট হলো প্রবাহের হার (জলের প্রবাহের মতো)। উচ্চ ভোল্টেজ মানে উচ্চ কারেন্ট নয়। আপনি শূন্য কারেন্ট সহ উচ্চ ভোল্টেজ (খোলা সার্কিট) বা কম ভোল্টেজ সহ উচ্চ কারেন্ট (তারের মাধ্যমে শর্ট সার্কিট) পেতে পারেন।

তারের মধ্যে পাওয়ার ক্ষতি ∝ I² (কারেন্টের বর্গ)। একই পাওয়ার P = VI এর জন্য, উচ্চ ভোল্টেজ মানে কম কারেন্ট। 765 kV এ 120V এর তুলনায় 6,375× কম কারেন্ট থাকে একই পাওয়ারের জন্য → ~40 মিলিয়ন গুণ কম ক্ষতি! এই কারণেই পাওয়ার লাইন kV ব্যবহার করে।

না, আপনার শরীরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট হত্যা করে, ভোল্টেজ নয়। স্থির শক্ 10-30 kV কিন্তু নিরাপদ (<1 mA)। টেজার: 50 kV কিন্তু নিরাপদ। তবে, উচ্চ ভোল্টেজ রোধের মাধ্যমে কারেন্টকে বাধ্য করতে পারে (V = IR), তাই উচ্চ ভোল্টেজ প্রায়শই উচ্চ কারেন্ট বোঝায়। হৃদপিণ্ডের মধ্য দিয়ে >50 mA কারেন্টই প্রাণঘাতী।

ডিসি (ডাইরেক্ট কারেন্ট) ভোল্টেজের দিক স্থির থাকে: ব্যাটারি, ইউএসবি, সোলার প্যানেল। এসি (অল্টারনেটিং কারেন্ট) ভোল্টেজের দিক পরিবর্তন হয়: ওয়াল আউটলেট (50/60 Hz)। আরএমএস ভোল্টেজ (120V, 230V) হলো কার্যকরী ডিসি সমতুল্য। বেশিরভাগ ডিভাইস অভ্যন্তরীণভাবে ডিসি ব্যবহার করে (এসি অ্যাডাপ্টার রূপান্তর করে)।

ঐতিহাসিক কারণ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র 1880-এর দশকে 110V বেছে নিয়েছিল (নিরাপদ, কম ইনসুলেশন প্রয়োজন)। ইউরোপ পরে 220-240V এ মান নির্ধারণ করে (বেশি দক্ষ, কম তামা)। উভয়ই ঠিকঠাক কাজ করে। উচ্চ ভোল্টেজ = একই পাওয়ারের জন্য কম কারেন্ট = পাতলা তার। নিরাপত্তা এবং দক্ষতার মধ্যে একটি ট্রেড-অফ।

হ্যাঁ, সিরিজে: সিরিজের ব্যাটারিগুলি ভোল্টেজ যোগ করে (1.5V + 1.5V = 3V)। সমান্তরালে: ভোল্টেজ একই থাকে (1.5V + 1.5V = 1.5V, কিন্তু দ্বিগুণ ক্ষমতা)। কারশফের ভোল্টেজ সূত্র: যেকোনো লুপে ভোল্টেজের যোগফল শূন্য হয় (বৃদ্ধি ড্রপের সমান)।