DUET Admission 2027 Model Exam 024 - ইলেকট্রিক্যাল এন্ড ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং (EEE)
Electrical and Electronic Engineering · আসন সংখ্যা: 120
১ম পত্র: নন-টেকনিক্যাল (পদার্থবিজ্ঞান, রসায়ন, গণিত ও ইংরেজি)
পদার্থবিজ্ঞান (৪০) · রসায়ন (৪০) · গণিত (৪০) · ইংরেজি (৩০)বিভাগ-ক: বহু নির্বাচনি প্রশ্ন (MCQ)
৪০টি প্রশ্ন × ১.৫ নম্বর = ৬০ নম্বর (নেগেটিভ মার্ক ০.২৫)Internal forces total momentum-এ কী effect করে?
Newton's third law-এর কারণে internal force pairs equal opposite।
দুই body collision-এর আগে total momentum 20 kg·m/s হলে পরে কত?
External impulse না থাকলে total momentum 20-ই থাকে।
Perfectly inelastic collision-এ bodies কী করে?
Perfectly inelastic collision-এ bodies stick together।
Elastic collision-এ কোন দুটি conserved?
Ideal elastic collision-এ momentum ও kinetic energy উভয় conserved।
Inelastic collision-এ কোনটি conserved থাকে?
Inelastic হলেও isolated system-এর total momentum conserved।
Perfectly inelastic collision-এর coefficient of restitution কত?
After collision relative speed zero, তাই e=0।
Perfectly elastic collision-এর coefficient of restitution কত?
Elastic collision-এ separation ও approach relative speed-এর ratio 1।
Coefficient of restitution-এর formula কী?
e=(v₂−v₁)/(u₁−u₂) along collision line।
একটি 2 kg body 3 m/s-এ এবং 1 kg body rest-এ; তারা stick করলে common speed কত?
Initial p=2×3=6; total mass 3 kg, v=6/3=2 m/s।
একটি 1 kg body 6 m/s east এবং 1 kg body 2 m/s west; stick করলে speed কত?
Net p=6−2=4; total mass 2, v=2 m/s east।
B এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
B এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
Si এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
Si এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
O এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
O এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
Br এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
Br এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
Cr এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
Cr এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড উভধর্মী/নিরপেক্ষ।
\(\text{CH₄}\) অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন (Hybridization) কোনটি?
\(\text{CH₄}\) এ মোট ইলেকট্রন জোড় = বন্ধনজোড় (4) + মুক্তজোড় (0) = 4, তাই সংকরায়ন sp³।
\(\text{CH₄}\) অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুতে নিঃসঙ্গ মুক্তজোড় (Lone Pair) ইলেকট্রন সংখ্যা কত?
\(\text{CH₄}\) এর কেন্দ্রীয় পরমাণুতে 0টি মুক্তজোড় ইলেকট্রন বিদ্যমান।
mL 0.05 M \(\text{Glucose (C₆H₁₂O₆)}\) দ্রবণ প্রস্তুত করতে কত গ্রাম দ্রব প্রয়োজন হবে? (M = 180.0 g/mol)
\[W = \frac{S \cdot M \cdot V_{mL}}{1000} = \frac{0.05 \times 180.0 \times 100}{1000} = 0.9\text{ g}\]
লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে \(H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)\) বিক্রিয়ায় উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধির অনুকূল শর্ত কোনটি?
হাইড্রোজেন আয়োডাইড সাম্যাবস্থা: বিক্রিয়ার এনথালপি ও গ্যাসীয় মোল সংখ্যার পরিবর্তন \(\Delta n = 0\) বিবেচনায় চাপের কোনো প্রভাব নেই উৎপাদ বৃদ্ধি করে।
\(\text{BF₃}\) অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন (Hybridization) কোনটি?
\(\text{BF₃}\) এ মোট ইলেকট্রন জোড় = বন্ধনজোড় (3) + মুক্তজোড় (0) = 3, তাই সংকরায়ন sp²।
De Moivre-এর theorem অনুযায়ী (cos θ + i sin θ)ⁿ = ?
De Moivre-এর theorem: (cos θ + i sin θ)ⁿ = cos nθ + i sin nθ। এখানে modulus 1 থাকে, শুধু argument n গুণ হয়।
zⁿ = 1 সমীকরণের root-এর সংখ্যা কত?
n ঘাতের সমীকরণের সর্বোচ্চ n সংখ্যক root হয়; zⁿ - 1 = 0 এর n সংখ্যক ভিন্ন root আছে।
|z - 2 - 3i| = 5 circle-এর কেন্দ্র ও radius কোনটি?
|z - (2 + 3i)| = 5 আকারে লিখলে কেন্দ্র 2 + 3i অর্থাৎ (2, 3) এবং radius 5।
C3 এর মান নির্ণয় করুন।
6C3 = rac{6!}{3!(6-3)!} = 20।
x² - 6x - 30 = 0 সমীকরণের উৎপাদকী রূপ কী?
শর্তগুলো মেলালে 5x² - 6x - 30 = (5x+6)(x-5)।
এককের কাল্পনিক ঘনমূল ω হলে (1 - ω + ω²)(1 + ω - ω²) এর মান কত?
1 + ω + ω² = 0 হতে 1 + ω² = -ω এবং 1 + ω = -ω²।
(-ω - ω)(-ω² - ω²) = (-2ω)(-2ω²) = 4ω³ = 4(1) = 4।
বৃত্ত x² + y² - 4x + 6y - 12 = 0 এর কেন্দ্র এবং ব্যাসার্ধ কত?
2g = -4 => g = -2; 2f = 6 => f = 3; c = -12।
কেন্দ্র (-g, -f) = (2, -3)। ব্যাসার্ধ r = √(g² + f² - c) = √(4 + 9 - (-12)) = √25 = 5।
z + z̄ (z = a + bi) কী ধরনের সংখ্যা?
z + z̄ = (a + bi) + (a - bi) = 2a = 2 Re(z), যা একটি real number।
z = 5 - 12i হলে |z| কত?
|z| = √(5² + (-12)²) = √(25 + 144) = √169 = 13।
|z| = 13 এবং Re(z) = 5 হলে |Im(z)| কত?
|z|² = (Re z)² + (Im z)², তাই 169 = 25 + (Im z)² → |Im z| = √144 = 12।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The chief examiner was known never to be partial ___ any particular candidate.'
'partial' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: পক্ষপাতদুষ্ট)।
I ___ my homework now.
Now জানিয়ে present continuous tense হয়।
Neither the principal nor the teachers ___ present today.
Neither...nor-এ নিকটবর্তী subject plural হলে plural verb হয়।
Complete the sentence using the correct conditional structure:
'Had the structural engineer #1 noticed the microcrack earlier, the foundation ___ from shifting.'
Inverted 3rd Conditional ('Had + Subject + V3') প্যাসিভ ফলাফল নির্দেশ করলে Main clause-এ 'would have been + V3' বসে।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'He discovered that he was highly allergic ___ penicillin.'
'allergic' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: অ্যালার্জিক)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The digital sensor is precisely attuned ___ ultrasonic frequencies.'
'attuned' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: অভ্যস্ত বা মানানসই)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The mother clasped the rescued child ___ her breast.'
'clasp' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: জড়িয়ে ধরা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The empirical findings were entirely contrary ___ established theoretical expectations.'
'contrary' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: বিপরীত)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'Committing plagiarism is an unmitigated disgrace ___ the engineering profession.'
'disgrace' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: কলঙ্ক)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'Poor lubrication can hinder the machine ___ operating at peak thermodynamic efficiency.'
'hinder' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'from' বসে (অর্থ: বাধা দেওয়া)।
বিভাগ-খ: সংক্ষিপ্ত ও বর্ণনামূলক লিখিত প্রশ্ন (Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরকাজ-শক্তি উপপাদ্য (Work-Energy Theorem) বিবৃত ও প্রমাণ করো। \(2\,\text{kg}\) ভরের একটি স্থির বস্তুর উপর \(10\,\text{N}\) বল প্রয়োগ করে বস্তুটিকে \(5\,\text{m}\) টানা হলো। বস্তুটির চূড়ান্ত গতিশক্তি ও বেগ কত হবে? [মান: ৫]
বিবৃতি: কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত নিট বল দ্বারা সম্পাদিত কাজ বস্তুটির গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান (\(W = \Delta K = K_f - K_i\))।
প্রমাণ: আমরা জানি, \(v^2 = u^2 + 2 a s \implies a s = \frac{v^2 - u^2}{2}\)।
উভয়পক্ষকে \(m\) দিয়ে গুণ করে: \[W = F \cdot s = (m a) s = m \left( \frac{v^2 - u^2}{2} \right) = \frac{1}{2} m v^2 - \frac{1}{2} m u^2 = \Delta K\]
গণনা:
সম্পাদিত কাজ: \(W = F \times s = 10 \times 5 = 50\,\text{J}\)।
যেহেতু প্রাথমিক বেগ \(u = 0\), চূড়ান্ত গতিশক্তি: \[K_f = W = \mathbf{50\,\text{J}}\]
বেগ: \(\frac{1}{2} m v^2 = 50 \implies \frac{1}{2}(2) v^2 = 50 \implies v^2 = 50 \implies \mathbf{v = \sqrt{50} \approx 7.07\,\text{m/s}}\]।
কুলম্বের সূত্রটি বিবৃত করো। \(+4\,\mu\text{C}\) এবং \(+9\,\mu\text{C}\)-এর দুটি বিন্দু চার্জ বায়ু মাধ্যমে পরস্পর থেকে \(30\,\text{cm}\) দূরে অবস্থিত। এদের সংযোজক সরলরেখার কোন বিন্দুতে লব্ধি তড়িৎক্ষেত্রের প্রাবল্য শূন্য হবে? [মান: ৫]
কুলম্বের সূত্র: দুটি স্থির বিন্দু চার্জের মধ্যকার আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল চার্জদ্বয়ের পরিমাণের গুণফলের সমানুপাতিক, মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক এবং সংযোজক সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে: \(F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{q_1 q_2}{r^2}\)।
গণনা:
ধরি, \(+4\,\mu\text{C}\) চার্জ থেকে \(x\) মিটার দূরে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য। ফলে \(+9\,\mu\text{C}\) থেকে দূরত্ব হবে \((0.30 - x)\) মিটার।
প্রাবল্য সমান করে: \[ rac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{4 \times 10^{-6}}{x^2} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{9 \times 10^{-6}}{(0.30 - x)^2}\]
\[\frac{4}{x^2} = \frac{9}{(0.30 - x)^2} \implies \frac{2}{x} = \frac{3}{0.30 - x}\]
\[2(0.30 - x) = 3x \implies 0.60 - 2x = 3x \implies 5x = 0.60 \implies \mathbf{x = 0.12\,\text{m} = 12\,\text{cm}}\]
অতএব, \(+4\,\mu\text{C}\) চার্জ থেকে \(12\,\text{cm}\) দূরত্বে প্রাবল্য শূন্য হবে।
বায়ো-সাভার্ট সূত্রটি লেখ। একটি দীর্ঘ সোজা পরিবাহী তারের মধ্য দিয়ে \(10\,\text{A}\) তড়িৎ প্রবাহিত হলে তার থেকে \(5\,\text{cm}\) দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান (\(B\)) কত হবে? (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,\text{T}\cdot\text{m/A}\)) [মান: ৫]
বায়ো-সাভার্ট সূত্র: কোনো পরিবাহীর ক্ষুদ্র দৈর্ঘ্য \(dl\)-এর মধ্য দিয়ে \(I\) কারেন্ট প্রবাহিত হলে তার থেকে \(r\) দূরত্বে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র: \[dB = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{I dl \sin\theta}{r^2}\]
দীর্ঘ সোজা তারের জন্য: \[B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}\]
মান বসিয়ে (\(I = 10\,\text{A}, r = 0.05\,\text{m}\)):
\[B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 10}{2\pi \times 0.05} = \frac{2 \times 10^{-6}}{0.05} = \mathbf{4 \times 10^{-5}\,\text{Tesla (40 }\mu\text{T)}}\]
একটি ক্লিফের শীর্ষ হতে 50 m উচ্চতা থেকে একটি বস্তুকে অনুভূমিকের সাথে 30° কোণে 40 m/s বেগে ঊর্ধ্বমুখী নিক্ষেপ করা হলো। বস্তুটির ভূ-পৃষ্ঠে আঘাত করার সময় এবং অনুভূমিক দূরত্ব নির্ণয় করো। (g = 9.8 m/s²)
প্রদত্ত: আদিবেগ \(v_0 = 40 ext{ m/s}\), কোণ \( heta = 30^\circ\), উচ্চতা \(y = -50 ext{ m}\)।
উল্লম্ব আদিবেগ \(v_{0y} = 40 \sin 30^\circ = 20 ext{ m/s}\), অনুভূমিক বেগ \(v_x = 40 \cos 30^\circ = 34.64 ext{ m/s}\)।
উল্লম্ব সরণের সমীকরণ: \(y = v_{0y}t - rac{1}{2}gt^2 \implies -50 = 20t - 4.9t^2 \implies 4.9t^2 - 20t - 50 = 0\)।
দ্বিঘাত সমীকরণ সমাধান করে: \[t = rac{20 + \sqrt{(-20)^2 - 4(4.9)(-50)}}{2 imes 4.9} = rac{20 + \sqrt{400 + 980}}{9.8} = rac{20 + 37.15}{9.8} pprox 5.83 ext{ s}\]
অনুভূমিক দূরত্ব (পাল্লা): \[R = v_x imes t = 34.64 imes 5.83 pprox 201.95 ext{ m}\]
উচ্চতা থেকে প্রক্ষিপ্ত বস্তুর দ্বিমাত্রিক গতি সমীকরণ ও দ্বিঘাত সমাধানের সঠিক প্রয়োগ।
একটি কার্নো ইঞ্জিন 227°C এবং 27°C তাপমাত্রার মধ্যে কার্যকর। ইঞ্জিনটি উচ্চ তাপমাত্রার উৎস হতে 1200 J তাপ গ্রহণ করলে (ক) এর কর্মদক্ষতা কত? (খ) প্রতি চক্রে কৃতকাজ এবং গ্রাহকে বর্জিত তাপের পরিমাণ নির্ণয় করো।
প্রদত্ত: উৎসের তাপমাত্রা \(T_1 = 227 + 273 = 500 ext{ K}\), গ্রাহকের তাপমাত্রা \(T_2 = 27 + 273 = 300 ext{ K}\), গৃহীত তাপ \(Q_1 = 1200 ext{ J}\)।
(ক) কর্মদক্ষতা: \[\eta = 1 - rac{T_2}{T_1} = 1 - rac{300}{500} = 0.40 = 40\%\]
(খ) কৃতকাজ ও বর্জিত তাপ: \[W = \eta imes Q_1 = 0.40 imes 1200 = 480 ext{ J}\]
গ্রাহকে বর্জিত তাপ: \[Q_2 = Q_1 - W = 1200 - 480 = 720 ext{ J}\]
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রানুসারে কার্নো চক্রের আদর্শ দক্ষতা ও কৃতকাজের সম্পর্ক।
একটি 25°C তাপমাত্রার ড্যানিয়েল কোষে \( ext{Zn}^{2+}\) আয়নের ঘনমাত্রা 0.01 M এবং \( ext{Cu}^{2+}\) আয়নের ঘনমাত্রা 0.1 M হলে কোষটির কার্যকর ইএমএফ (EMF) নার্নস্ট সমীকরণের সাহায্যে গণনা করো। (দেওয়া আছে: \(E^\circ_{ ext{cell}} = 1.10 ext{ V}\))
কোষ বিক্রিয়া: \( ext{Zn(s)} + ext{Cu}^{2+} ext{(aq)} \longrightarrow ext{Zn}^{2+} ext{(aq)} + ext{Cu(s)}\) যেখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা \(n = 2\)।
নার্নস্ট সমীকরণ অনুসারে:
\[E_{ ext{cell}} = E^\circ_{ ext{cell}} - rac{0.0591}{n} \log_{10}\left( rac{[ ext{Zn}^{2+}]}{[ ext{Cu}^{2+}]}
ight)\]
মান বসিয়ে:
\[E_{ ext{cell}} = 1.10 - rac{0.0591}{2} \log_{10}\left( rac{0.01}{0.1}
ight) = 1.10 - 0.02955 \log_{10}(0.1)\]
যেহেতু \(\log_{10}(0.1) = -1\):
\[E_{ ext{cell}} = 1.10 - 0.02955(-1) = 1.10 + 0.02955 = 1.12955 ext{ V} pprox 1.13 ext{ V}\]
নার্নস্ট সমীকরণ প্রয়োগ করে বিভিন্ন ঘনমাত্রায় গ্যালভানিক কোষের তড়িৎচালক বল নির্ণয়।
পর্যায় সারণিতে আয়নীকরণ শক্তি (Ionization Energy) বলতে কী বোঝায়? নাইট্রোজেনের (\(\text{N}\)) প্রথম আয়নীকরণ শক্তি অক্সিজেনের (\(\text{O}\)) চেয়ে বেশি কেন ব্যাখ্যা করো। [মান: ৫]
সংজ্ঞা: গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ স্তর থেকে এক মোল ইলেকট্রন অপসারণ করে এক মোল ধনাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়।
নাইট্রোজেন ও অক্সিজেনের তুলনা:
- নাইট্রোজেন (\(_7\text{N}\)): \(1s^2\, 2s^2\, 2p_x^1\, 2p_y^1\, 2p_z^1\) (2p সাবশেল অর্ধপূর্ণ)।
- অক্সিজেন (\(_8\text{O}\)): \(1s^2\, 2s^2\, 2p_x^2\, 2p_y^1\, 2p_z^1\) (2p সাবশেল আংশিক পূর্ণ)।
হুন্ডের নিয়ম অনুযায়ী অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ সাবশেল অধিক সুস্থিত। নাইট্রোজেনের অর্ধপূর্ণ p-অরবিটালের সুস্থিতি ভাঙতে অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন হয়, তাই অক্সিজেনের চেয়ে নাইট্রোজেনের আয়নীকরণ শক্তি বেশি।
একটি ড্যানিয়েল কোষের গঠন লেখ। \(25^\circ\text{C}\) তাপমাত্রায় গ্যালভানিক কোষ \(\text{Zn} | \text{Zn}^{2+}(0.01\,\text{M}) \,|\,|\, \text{Cu}^{2+}(0.1\,\text{M}) | \text{Cu}\)-এর কোষ বিভব (\(E_{cell}\)) নার্নস্ট সমীকরণের সাহায্যে হিসাব করো। (\(E^\circ_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0.76\,\text{V}\), \(E^\circ_{\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}} = +0.34\,\text{V}\)) [মান: ৫]
প্রমাণ কোষ বিভব:
\[E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} = 0.34 - (-0.76) = +1.10\,\text{V}\]
নার্নস্ট সমীকরণ (\(n = 2\)):
\[E_{cell} = E^\circ_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log\frac{[\text{Zn}^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}]}\]
মান বসিয়ে:
\[E_{cell} = 1.10 - \frac{0.0591}{2} \log\frac{0.01}{0.1} = 1.10 - 0.02955 \times \log(0.1)\]
\[\log(0.1) = -1 \implies E_{cell} = 1.10 - (0.02955 \times -1) = 1.10 + 0.02955 = \mathbf{1.1296\,\text{V}}\]
°C তাপমাত্রায় \(\text{AgCl}\) এর দ্রাব্যতা গুণাঙ্ক \(K_{sp} = 1.8 \times 10^{-10}\)। (ক) বিশুদ্ধ পানিতে এর মোলার দ্রাব্যতা কত? (খ) 0.05 M \(\text{NaCl}\) দ্রবণে \(\text{AgCl}\) এর দ্রাব্যতা কত হবে নির্ণয় করো।
(ক) বিশুদ্ধ পানিতে দ্রাব্যতা (S):
\[\text{AgCl(s)} \rightleftharpoons \text{Ag}^+ + \text{Cl}^-\]
\[K_{sp} = [\text{Ag}^+][\text{Cl}^-] = S^2 \implies S = \sqrt{K_{sp}} = \sqrt{1.8 \times 10^{-10}} \approx 1.34 \times 10^{-5}\text{ mol/L}\]
(খ) 0.05 M NaCl দ্রবণে দ্রাব্যতা (S'):
সম-আয়ন \(\text{Cl}^-\) এর প্রভাব: \([\text{Cl}^-] = S' + 0.05 \approx 0.05\text{ M}\) (যেহেতু \(S' \ll 0.05\))।
\[K_{sp} = [\text{Ag}^+][\text{Cl}^-] = S' \times 0.05 = 1.8 \times 10^{-10}\]
\[S' = \frac{1.8 \times 10^{-10}}{0.05} = 3.6 \times 10^{-9}\text{ mol/L}\]
(সম-আয়নের প্রভাবে দ্রাব্যতা হ্রাস পেয়েছে)।
দ্রাব্যতা গুণাঙ্ক এবং সম-আয়ন প্রভাবের (Common Ion Effect) গাণিতিক বিশ্লেষণ।
হেসের তাপ সমষ্টিকরণ সূত্রটি (Hess's Law) বিবৃত করো। মিথেনের প্রমাণ দহন তাপ গণনা করো যদি দেওয়া থাকে:
(i) \(\Delta H_f^\circ[\text{CO}_2\text{(g)}] = -393.5\text{ kJ/mol}\)
(ii) \(\Delta H_f^\circ[\text{H}_2\text{O(l)}] = -285.8\text{ kJ/mol}\)
(iii) \(\Delta H_f^\circ[\text{CH}_4\text{(g)}] = -74.8\text{ kJ/mol}\)
হেসের সূত্র: কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন এক ধাপে বা একাধিক ভিন্ন ধাপে সম্পন্ন হোক না কেন, বিক্রিয়ার প্রারম্ভিক ও চূড়ান্ত অবস্থা একই থাকলে এনথালপির মোট পরিবর্তন সর্বদা সমান থাকে।
মিথেনের দহন বিক্রিয়া:
\[\text{CH}_4\text{(g)} + 2\text{O}_2\text{(g)} \longrightarrow \text{CO}_2\text{(g)} + 2\text{H}_2\text{O(l)}\]
বিক্রিয়ার তাপ: \[\Delta H_{\text{comb}} = \sum \Delta H_f^\circ(\text{Products}) - \sum \Delta H_f^\circ(\text{Reactants})\]
\[\Delta H_{\text{comb}} = [\Delta H_f^\circ(\text{CO}_2) + 2 \Delta H_f^\circ(\text{H}_2\text{O})] - [\Delta H_f^\circ(\text{CH}_4) + 2 \Delta H_f^\circ(\text{O}_2)]\]
মান বসিয়ে (যেহেতু প্রমাণ অবস্থায় \(\Delta H_f^\circ(\text{O}_2) = 0\)):
\[\Delta H_{\text{comb}} = [-393.5 + 2(-285.8)] - [-74.8 + 0]\]
\[\Delta H_{\text{comb}} = [-393.5 - 571.6] + 74.8 = -965.1 + 74.8 = -890.3\text{ kJ/mol}\]
হেসের সূত্রের বিবৃতি ও গঠন তাপ হতে দহন তাপ নির্ণয়ের যথার্থ সমীকরণ।
নির্দিষ্ট সমাকলন (Definite Integral) ব্যবহার করে \(y = 4 - x^2\) প্যারাবোলা এবং \(x\)-অক্ষ দ্বারা আবদ্ধ অঞ্চলের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো। [মান: ৫]
ছেদবিন্দু নির্ণয়: \(x\)-অক্ষে \(y = 0\):
\[4 - x^2 = 0 \implies x^2 = 4 \implies x = -2 \text{ এবং } x = +2\]
ক্ষেত্রফল সমাকলন: \[A = \int_{-2}^2 (4 - x^2) dx\]
যেহেতু এটি যুগ্ম ফাংশন: \[A = 2 \int_0^2 (4 - x^2) dx = 2 \left[ 4x - \frac{x^3}{3} \right]_0^2 = 2 \left[ 4(2) - \frac{8}{3} \right] = 2 \left[ 8 - \frac{8}{3} \right] = 2 \times \frac{16}{3} = \mathbf{\frac{32}{3} = 10.67\text{ বর্গ একক}}\]
অনির্দিষ্ট যোগজ (Integration) নির্ণয় করো: \[\int x^2 e^{2x} \, dx\] [মান: ৫]
LIATE নিয়ম অনুযায়ী \(u = x^2, v = e^{2x}\):
\[\int u v \, dx = u \int v \, dx - \int \left( \frac{du}{dx} \int v \, dx \right) dx\]
\[I = x^2 \left(\frac{e^{2x}}{2}\right) - \int 2x \left(\frac{e^{2x}}{2}\right) dx = \frac{1}{2} x^2 e^{2x} - \int x e^{2x} \, dx\]
পুনরায় ইউ-ভি নিয়ম প্রয়োগ করে:
\[\int x e^{2x} dx = x \left(\frac{e^{2x}}{2}\right) - \int 1 \cdot \frac{e^{2x}}{2} dx = \frac{1}{2} x e^{2x} - \frac{1}{4} e^{2x}\]
মান বসিয়ে: \[I = \frac{1}{2} x^2 e^{2x} - \frac{1}{2} x e^{2x} + \frac{1}{4} e^{2x} + C = \mathbf{\frac{e^{2x}}{4} (2x^2 - 2x + 1) + C}\]
নির্দিষ্ট সমাকলনের ধর্মাবলী ব্যবহার করে মান নির্ণয় করো: \[\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x}{\sin x + \cos x} \, dx\] [মান: ৫]
সমাধান:
ধরি, \[I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x}{\sin x + \cos x} \, dx \quad \cdots (1)\]
নির্দিষ্ট যোগজের ধর্ম \(\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a - x) dx\) প্রয়োগ করে:
\[I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin(\frac{\pi}{2} - x)}{\sin(\frac{\pi}{2} - x) + \cos(\frac{\pi}{2} - x)} \, dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x}{\cos x + \sin x} \, dx \quad \cdots (2)\]
সমীকরণ (১) ও (২) যোগ করে:
\[2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x + \cos x}{\sin x + \cos x} \, dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 1 \, dx = [x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \frac{\pi}{2}\]
\[\mathbf{I = \frac{\pi}{4}}\]
ক্র্যামারের নিয়ম (Cramer's Rule) প্রয়োগ করে সমীকরণ জোটের সমাধান করো:
\[x + 2y + 3z = 14\]\[2x - y + z = 3\]\[3x + y - 2z = -1\]
সহগ নির্ণায়ক: \[D = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 2 & -1 & 1 \\ 3 & 1 & -2 \end{vmatrix}\]
\[D = 1(2 - 1) - 2(-4 - 3) + 3(2 - (-3)) = 1(1) - 2(-7) + 3(5) = 1 + 14 + 15 = 30\]
\(x\) এর নির্ণায়ক: \[D_x = \begin{vmatrix} 14 & 2 & 3 \\ 3 & -1 & 1 \\ -1 & 1 & -2 \end{vmatrix} = 14(1) - 2(-5) + 3(2) = 14 + 10 + 6 = 30\]
\(y\) এর নির্ণায়ক: \[D_y = \begin{vmatrix} 1 & 14 & 3 \\ 2 & 3 & 1 \\ 3 & -1 & -2 \end{vmatrix} = 1(-5) - 14(-7) + 3(-11) = -5 + 98 - 33 = 60\]
\(z\) এর নির্ণায়ক: \[D_z = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 14 \\ 2 & -1 & 3 \\ 3 & 1 & -1 \end{vmatrix} = 1(-2) - 2(-11) + 14(5) = -2 + 22 + 70 = 90\]
ক্র্যামারের সূত্র অনুযায়ী: \[x = \frac{D_x}{D} = \frac{30}{30} = 1, \quad y = \frac{D_y}{D} = \frac{60}{30} = 2, \quad z = \frac{D_z}{D} = \frac{90}{30} = 3\]
নির্ণেয় সমাধান: \((x, y, z) = (1, 2, 3)\)।
নির্ণায়কের বিস্তৃতিকরণ ও ক্র্যামারের নিয়মের সঠিক প্রয়োগ।
\((2x^2 - \frac{1}{x})^{15}\) এর দ্বিপদী বিস্তৃতিতে \(x\) বর্জিত পদের মান কত?
দ্বিপদী রাশি \((2x^2 - x^{-1})^{15}\) এর সাধারণ পদ (General Term, \(T_{r+1}\)):
\[T_{r+1} = \binom{15}{r} (2x^2)^{15 - r} (-x^{-1})^r\]
\[T_{r+1} = \binom{15}{r} 2^{15 - r} x^{2(15 - r)} (-1)^r x^{-r} = (-1)^r \binom{15}{r} 2^{15 - r} x^{30 - 2r - r} = (-1)^r \binom{15}{r} 2^{15 - r} x^{30 - 3r}\]
পদটি \(x\) বর্জিত (স্বাধীন) হওয়ার শর্ত: \[30 - 3r = 0 \implies 3r = 30 \implies r = 10\]
সুতরাং ১১-তম পদটি \(x\) বর্জিত। এর মান: \[T_{11} = (-1)^{10} \binom{15}{10} 2^{15 - 10} = 1 \times \binom{15}{5} \times 2^5\]
\[\binom{15}{5} = \frac{15 \times 14 \times 13 \times 12 \times 11}{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 3003\]
\[T_{11} = 3003 \times 32 = 96096\]
দ্বিপদী উপপাদ্যের সাধারণ পদ থেকে সূচকীয় শর্ত দ্বারা পদ নির্ণয়।
নির্দেশনা অনুযায়ী বাক্যগুলো পরিবর্তন করো:
(i) He said to me, "Did you submit the engineering report yesterday?" (Change into Indirect Speech)
(ii) Engineers are building a modern bridge over the river. (Change into Passive Voice)
(iii) Though he worked hard, he could not finish the drawing in time. (Make it Compound) [মান: ৫]
উত্তরসমূহ:
(i) Indirect Speech: He asked me if (or whether) I had submitted the engineering report the previous day (or the day before).
(ii) Passive Voice: A modern bridge is being built over the river by engineers.
(iii) Compound Sentence: He worked hard, but he could not finish the drawing in time.
Change the voice of the following sentences as directed:
(i) The engineers are constructing a high-speed railway bridge. (Passive)
(ii) Who solved this difficult circuit problem? (Passive)
(iii) Let the machine be switched off immediately. (Active)
(iv) Smoke filled the laboratory. (Passive)
(v) We must respect our teachers. (Passive) [মান: ৫]
Answers:
(i) Passive: A high-speed railway bridge is being constructed by the engineers.
(ii) Passive: By whom was this difficult circuit problem solved?
(iii) Active: Switch off the machine immediately.
(iv) Passive: The laboratory was filled with smoke. ('filled with', not 'by').
(v) Passive: Our teachers must be respected by us.
Transform the following sentences as directed:
(a) In spite of working diligently day and night, the young scientist could not achieve the desired experimental results. (Make it Compound)
(b) Only perseverance and intellectual honesty can lead an engineer to genuine breakthroughs. (Make it Negative without changing meaning)
(c) The microprocessor is so intricate that a layman cannot comprehend its architectural layout. (Make it Simple)
(d) Who does not aspire to secure a prestigious admission into DUET? (Make it Assertive)
(e) The committee said to him, "Submit your thesis proposal before Friday." (Change into Indirect Speech)
Answers:
(a) Compound: The young scientist worked diligently day and night, yet he could not achieve the desired experimental results.
(b) Negative: None but perseverance and intellectual honesty can lead an engineer to genuine breakthroughs.
(c) Simple: The microprocessor is too intricate for a layman to comprehend its architectural layout.
(d) Assertive: Everyone aspires to secure a prestigious admission into DUET.
(e) Indirect Speech: The committee instructed (or ordered) him to submit his thesis proposal before Friday.
Tests structural versatility: simple/compound transitions, negative transformation, assertive conversion, and imperative narration.
২য় পত্র: টেকনিক্যাল (বিভাগীয় বিষয়)
ইলেকট্রিক্যাল এন্ড ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং (স্পেশালাইজড ইঞ্জিনিয়ারিং)বিভাগ-ক: বহু নির্বাচনি প্রশ্ন (Technical MCQ)
৪০টি প্রশ্ন × ১.৫ নম্বর = ৬০ নম্বর (নেগেটিভ মার্ক ০.২৫)একটি Half Subtractor-এ A = 0 এবং B = 1 হলে Difference (D) এবং Borrow (Bout) কত?
D = A ⊕ B = 1; Bout = A' · B = 1।
SOP (Sum of Products) রূপে প্রতিটি পদকে কী বলা হয়?
এসওপি ফর্মে প্রতিটি পূর্ণ গুণফল পদকে মিনটার্ম (Minterm) বলা হয় এবং একে m_i দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
একটি Mod-6 কাউন্টার ডিজাইন করতে ন্যূনতম কতটি Flip-Flop প্রয়োজন?
2^n ≥ Modulus হতে হবে। 2^3 ≥ 6 পূরণকারী ক্ষুদ্রতম পূর্ণসংখ্যা n = 3।
একটি 2-ইনপুট বিশিষ্ট ডিকোডারে সর্বাধিক কয়টি আউটপুট লাইন থাকতে পারে?
আউটপুট লাইনের সংখ্যা = 2^n = 2^2 = 4 টি।
শুধুমাত্র NAND গেট দিয়ে একটি 2-input XOR গেট তৈরি করতে ন্যূনতম কয়টি গেট লাগে?
৪টি টু-ইনপুট NAND গেটের আদর্শ সংযোগে একটি XOR ফাংশন তৈরি করা যায়।
একটি 4-ভেরিয়েবল বুলিয়ান ফাংশন বাস্তবায়নে সর্বনিম্ন কত সাইজের MUX সরাসরি যথেষ্ট?
n ভেরিয়েবলের যেকোনো বুলিয়ান ফাংশন 2^(n-1):1 MUX (অর্থাৎ ৮:১ মাক্স) দিয়ে বাস্তবায়ন করা যায়।
একটি n-বিট বাইনারি সংখ্যা দিয়ে সর্বাধিক কতটি পৃথক সংখ্যা প্রকাশ করা যায়?
n সংখ্যক বিট দিয়ে ০ থেকে 2^n - 1 পর্যন্ত মোট 2^n টি ভিন্ন মান বা প্যাটার্ন প্রকাশ সম্ভব।
R = 3 Ω এবং Z = 5 Ω বিশিষ্ট একটি সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টর (Power Factor) কত?
পাওয়ার ফ্যাক্টর cos θ = R / Z = 3 / 5 = 0.6 lagging (যেহেতু ইনডাক্টিভ লোড)।
Capacitor-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের সাথে ভোল্টেজের সম্পর্ক কী?
ক্যাপাসিটরের কারেন্ট ভোল্টেজের পরিবর্তনের হারের সমানুপাতিক: i(t) = C · (dv/dt)।
Kirchhoff's Current Law (KCL) কোন সংরক্ষণ নীতির ওপর প্রতিষ্ঠিত?
KCL অনুসারে কোনো নোডে আগত ও নির্গত চার্জের হার সমান, যা Law of Conservation of Charge নিশ্চিত করে।
kWh সমান কত Joule?
1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3.6 × 10⁶ Joules।
Supernode কখন গঠিত হয়?
দুটি নন-রেফারেন্স নোডের মাঝে কোনো রেজিস্টর ছাড়া কেবল একটি ভোল্টেজ সোর্স সংযুক্ত থাকলে সেখানে Supernode তৈরি হয়।
S, P এবং Q এর মধ্যকার সঠিক সম্পর্ক কোনটি?
পিথাগোরাসের উপপাদ্য অনুসারে আপাত পাওয়ার S² = P² + Q² বা S = √(P² + Q²)।
Series RLC সার্কিটের কোয়ালিটি ফ্যাক্টর (Quality Factor, Q)-এর সূত্র কোনটি?
সিরিজ রেজোনান্সে Q = ω₀L / R = 1 / (ω₀CR) = (1/R) · √(L/C)।
একটি 3-phase Balanced Star (Y) সংযোগে Line Current (I_L) এবং Phase Current (I_ph)-এর সম্পর্ক কী?
Star সংযোগে লাইন ও ফেজ সিরিজ সংযুক্ত থাকায় লাইন কারেন্ট এবং ফেজ কারেন্ট হুবহু সমান (I_L = I_ph)।
Star-Delta স্টার্টার ব্যবহার করলে স্টার্টিং টর্ক ডেল্টা সংযোগের তুলনায় কেমন হয়?
স্টার্টিং কারেন্ট ১/৩ হওয়ায় স্টার্টিং টর্কও (টর্ক ∝ V²) ডেল্টার ১/৩ অংশ হয়ে যায়।
একটি 4-পোল Wave-wound DC জেনারেটরে পরিবাহী সংখ্যা 810 হলে সমান্তরাল পথের সংখ্যা (A) কত?
Wave Winding-এর ক্ষেত্রে পোলের সংখ্যা বা পরিবাহী সংখ্যা যাই হোক না কেন, সমান্তরাল পথের সংখ্যা সর্বদা A = 2।
যদি শান্ট জেনারেটরে অবশিষ্ট চুম্বকত্ব নষ্ট হয়ে যায়, তবে কীভাবে তা পুনরুদ্ধার করা হয়?
ফিল্ড ফ্ল্যাশিং (Field Flashing) পদ্ধতিতে একটি বাহ্যিক ডিসি সোর্স থেকে ফিল্ডে ক্ষণিকের জন্য কারেন্ট পাঠিয়ে রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম ফিরিয়ে আনা হয়।
Ward-Leonard Speed Control পদ্ধতির প্রধান সুবিধা কোনটি?
ওয়ার্ড-লিওনার্ড সিস্টেমে ভোল্টেজ শূন্য থেকে রেটেড পর্যন্ত নিখুঁতভাবে পরিবর্তন করে মসৃণভাবে উভয় দিকে গতি নিয়ন্ত্রণ সম্ভব।
একটি 220 V শান্ট মোটর লাইন থেকে 20 A কারেন্ট গ্রহণ করছে। আর্মেচার রোধ 0.5 Ω এবং শান্ট ফিল্ড রোধ 200 Ω হলে আর্মেচারে উৎপন্ন মেকানিক্যাল পাওয়ার (Eb·Ia) কত?
Ish = 220/200 = 1.1 A; Ia = 20 - 1.1 = 18.9 A; Eb = 220 - (18.9 × 0.5) = 210.6 V। উৎপন্ন পাওয়ার P_m = Eb × Ia = 210.6 × 18.9 = 3980.3 W।
DC মোটর স্টার্ট করার সময় কেন অতিরিক্ত Starter রেজিস্ট্যান্স ব্যবহার করা আবশ্যক?
আর্মেচার রোধ Ra খুব কম (১ ওহমেরও নিচে) হওয়ায় স্টার্টার ছাড়া প্রারম্ভিক কারেন্ট রেটেড কারেন্টের ৫-১০ গুণ বেশি হয়ে আর্মেচার পুড়িয়ে দেয়।
Step-up ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে ট্রান্সফরমেশন রেশিও (k) কেমন হয়?
স্টেপ-আপে V2 > V1 এবং N2 > N1 হওয়ায় k > 1।
একটি ট্রান্সফরমারের প্রাইমারি রোধ R1 = 1.0 Ω, সেকেন্ডারি রোধ R2 = 0.02 Ω এবং ট্রান্সফরমেশন অনুপাত k = 0.1। প্রাইমারির সাপেক্ষে সমতুল্য মোট রোধ (R_e1) কত?
R2' = R2 / k² = 0.02 / (0.1)² = 2.0 Ω; সুতরাং R_e1 = R1 + R2' = 1.0 + 2.0 = 3.0 Ω।
Distribution Transformer-কে কোন লোডে সর্বোচ্চ দক্ষতার জন্য ডিজাইন করা হয়?
বাসাবাড়ির লোড সারাদিন পূর্ণ থাকে না, তাই গড়ে ৫০-৭০% লোডে আয়রন লস কম রেখে অল-ডে এফিসিয়েন্সি বাড়ানো হয়।
একটি CE অ্যাম্প্লিফায়ারে VCC = 10 V এবং কালেক্টর রোধ RC = 1.0 kΩ। ডিসি লোড লাইনের স্যাচুরেশন কারেন্ট IC(sat) কত?
IC(sat) = VCC / RC = 10 / 1000 A = 10.0 mA।
BJT-এর কারেন্ট সম্পর্ক কোনটি সঠিক?
KCL অনুসারে ইমিটার দিয়ে মোট প্রবাহিত কারেন্ট বেস এবং কালেক্টর কারেন্টের সমষ্টির সমান (IE = IB + IC)।
একটি মাল্টিস্টেজ অ্যাম্প্লিফায়ারে প্রথম স্টেজের গেইন A1 = 5 এবং দ্বিতীয় স্টেজের গেইন A2 = 5 হলে সামগ্রিক ভোল্টেজ গেইন কত?
ক্যাসকেডেড অ্যাম্প্লিফায়ারের মোট ভোল্টেজ গেইন প্রতিটি স্টেজের গেইনের গুণফলের সমান: A_total = A1 × A2 = 5 × 5 = 25।
Ideal Diode রিভার্স বায়াসে কীরূপে আচরণ করে?
আদর্শ ডায়োড রিভার্স বায়াসে কোনো কারেন্ট যেতে দেয় না (Rr = ∞), অর্থাৎ এটি একটি ওপেন সার্কিট।
আদর্শ Op-Amp-এর CMRR কত?
আদর্শ অপ-অ্যাম্পের কমন মোড গেইন Ac = 0 হওয়ায় এর CMRR অসীম।
তাপমাত্রা প্রতি 10°C বৃদ্ধির জন্য ডায়োডের Reverse Saturation Current কত গুণ বৃদ্ধি পায়?
তাপমাত্রার সাথে মাইনরিটি ক্যারিয়ার দ্রুত বাড়ায় প্রতি ১০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে Is দ্বিগুণ হয়ে যায়।
Bridge Rectifier-এ প্রতিটি ডায়োডের Peak Inverse Voltage (PIV) কত?
ব্রিজ রেকটিফায়ারে রিভার্স অবস্থায় দুটি ডায়োড সিরিজে ভোল্টেজ ভাগ করে নেওয়ায় PIV মাত্র Vm।
Intrinsic Semiconductor-এ ইলেকট্রন ঘনত্ব (n) এবং হোল ঘনত্বের (p) সম্পর্ক কী?
বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে তাপজনিত কারণে সৃষ্ট মুক্ত ইলেকট্রন এবং হোলের সংখ্যা সর্বদা সমান থাকে (n = p = ni)।
একটি জেনার রেগুলেটরে ইনপুট ভোল্টেজ 12 V এবং জেনার ভোল্টেজ 5.1 V। মোট কারেন্ট 30 mA বজায় রাখতে সিরিজ রেজিস্টর Rs-এর মান কত হতে হবে?
Rs = (Vin - Vz) / I_total = (12 - 5.1) / 0.03 = 6.9 / 0.03 = 230.0 Ω।
বাংলাদেশে আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ ট্রান্সমিশনে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ লেভেল বর্তমানে কত?
বর্তমানে বাংলাদেশে জাতীয় গ্রিডে সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন ভোল্টেজ 400 kV (যেমন পায়রা ও মাতারবাড়ী করিডোরে), এর পূর্বে 230 kV ছিল সর্বোচ্চ।
Nuclear Reactor-এ Moderator-এর মূল কাজ কী?
ভারী পানি (D2O) বা গ্রাফাইট মডারেটর হিসেবে নিউট্রনের গতি কমিয়ে কার্যকর ফিশন নিশ্চিত করে।
একটি উইন্ড টারবাইনের আউটপুট পাওয়ার বাতাসের গতিবেগের (Wind Velocity, v) কত ঘাতের সমানুপাতিক?
উইন্ড পাওয়ার P = ½ ρ·A·v³; অর্থাৎ বাতাসের গতিবেগ দ্বিগুণ হলে পাওয়ার ২³ = ৮ গুণ বৃদ্ধি পায়।
সাবস্টেশনে Lightning Arrester (Surge Arrester)-এর অবস্থান কোথায় হওয়া উচিত?
বাজ পড়ার মারাত্মক ওভারভোল্টেজ যেন কোনো যন্ত্রে ঢোকার আগেই মাটিতে চলে যায়, সেজন্য ট্রান্সফরমারের নিকটেই এরেস্টার বসানো হয়।
একটি ৩-ফেজ সার্কিট ব্রেকারের রেটেড ভোল্টেজ 11 kV এবং রেটেড সিমেট্রিক্যাল ব্রেকিং কারেন্ট 10 kA হলে ব্রেকারের MVA রেটিং (Breaking Capacity) কত?
Breaking Capacity = √3 × V_rated × I_breaking = 1.732 × 11 kV × 10 kA = 190.5 MVA।
দুটি সমান উচ্চতার টাওয়ারের মধ্যবর্তী স্প্যান 100 m। পরিবাহীর প্রতি মিটার ওজন 0.8 kg এবং টান (Tension) 1000 kg হলে লাইনের স্যাগ (Sag) কত?
Sag S = (w · L²) / (8 · T) = (0.8 × 100²) / (8 × 1000) = (0.8 × 10000) / 8000 = 1.0 m।
রিসিভারের সিলেক্টিভিটি (Selectivity) মূলত কার ওপর নির্ভর করে এবং এটি কী নির্দেশ করে?
সিলেক্টিভিটি হলো কাঙ্ক্ষিত সিগন্যাল নির্বাচন ও পার্শ্ববর্তী অনাকাঙ্ক্ষিত চ্যানেল বর্জন করার ক্ষমতা, যা প্রধানত IF অ্যামপ্লিফায়ারের টিউনড সার্কিট দ্বারা নির্ধারিত হয়।
বিভাগ-খ: টেকনিক্যাল লিখিত প্রশ্ন (Technical Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরDraw a circuit diagram of a full-wave bridge rectifier and its output voltage wave form. What are the advantages of this rectifier over 2-diode full-wave rectifier? [আউটপুট ভোল্টেজ ওয়েভফর্ম সহ একটি ফুল-ওয়েভ ব্রীজ রেকটিফায়ারের সার্কিট চিত্র অংকন কর। ২-ডায়োড ফুল-ওয়েভ রেকটিফায়ারের তুলনায় এই রেকটিফায়ারের সুবিধাসমূহ কি?] (13) [মান: ৫]
চার diode bridge-এর দুই AC terminal source-এ, DC +/− terminal load-এ। Positive half-cycle-এ এক diagonal pair এবং negative half-cycle-এ অন্য pair conduct করে; load current একই দিকে থাকে।
\[v_o\approx|V_m\sin\omega t|,\quad V_{DC}=2V_m/\pi\]
Center-tapped 2-diode rectifier-এর তুলনায় center tap লাগে না এবং একই output peak-এর জন্য diode PIV কম; তবে একসঙ্গে দুটি diode drop থাকে।
For what value of L, the circuit power factor will be unity? [L এর মান কত হলে সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টর একক হবে?] (06)
(An AC circuit diagram featuring a $230 \angle 0^\circ\text{ Hz}$ source connected in series with a $5\ \mu\text{F}$ capacitor, a $20\ \Omega$ resistor, and an inductor $L$). [মান: ৫]
Series RLC circuit-এ unity power factor-এর জন্য XL = XC।
\[L=\frac1{(2\pi f)^2C}\]
Source solution-এর f = 50 Hz ও C = 5 μF ধরে:
\[L=\frac1{(2\pi50)^2(5\times10^{-6})}=\boxed{2.0264\,\mathrm H}\]
প্রশ্নের transcription-এ frequency পরিষ্কার নেই; 50 Hz assumption ছাড়া একক numerical value নেই।
vii. The simplification of the Boolean expression $\overline{\overline{ABC} + \overline{ABC}}$ is: [$\overline{\overline{ABC} + \overline{ABC}}$ এর সরলীকরণ হচ্ছে : ]
- 0 ($\sqrt{}$
- 1
- A
- BC
প্রদত্ত expression অনুযায়ী \(\overline{\overline{ABC}+\overline{ABC}}=ABC\)। কোনো option মেলে না; source-এর পরের expression ভিন্ন।
Showing the active, cut-off and saturation regions, sketch the output characteristics of a common emitter n-p-n transistor. Explain the biasing condition for each. [একটি কমন ইমিটার n-p-n সিলিকন ট্রানজিস্টরের আউটপুট ক্যারেক্টারিস্টিকস অংকন কর এবং অ্যাকটিভ, কাটঅফ ও স্যাচুরেশন রিজিয়ন নির্দেশ কর। প্রতি ক্ষেত্রে বায়াসিংয়ের শর্তাবলী উল্লেখ কর।] (08) [মান: ৫]
| Region | B-E junction | B-C junction | অবস্থা |
|---|---|---|---|
| Cutoff | Forward biased নয় | Reverse | Collector current প্রায় শূন্য |
| Active | Forward | Reverse | \(I_C\approx\beta I_B\); amplification |
| Saturation | Forward | Forward | Switch ON; ছোট \(V_{CE}\) |
CE output characteristic: horizontal axis \(V_{CE}\), vertical axis \(I_C\); প্রতিটি curve স্থির \(I_B\)-এর জন্য। Saturation বাম দিকে knee-এর কাছে; active region তার ডানে প্রায় সমতল।
Calculate the power consumed by $\text{R}_1$ and $\text{R}_4$ resisters in the following circuit: [নিম্নের সার্কিট $\text{R}_1$ and $\text{R}_4$ রেজিস্টারের গৃহীত পাওয়ারের মান নির্ণয় কর:]
Plaintext
R3 150 Ω
+-------/\/\/\/\-------+
| |
| 500 Ω |
[ ] R1 \/\/\/ R2 [ ] R4
1 kΩ| | |450 Ω
| | |
+----------| |---------+
11 V [মান: ৫]
ASCII diagram অস্পষ্ট। Source-এর reduction অনুযায়ী 500 Ω series with [1000 Ω parallel (150 + 450) Ω] ধরে:
\[R_T=500+(1000\parallel600)=875\,\Omega\]
\[V_{parallel}=11\frac{375}{875}=\frac{33}7\,\mathrm V\]
\[P_{R1}=\frac{(33/7)^2}{1000}=\boxed{22.2245\,\mathrm{mW}}\]
\[P_{R4}=\left(\frac{33/7}{600}\right)^2(450)=\boxed{27.7806\,\mathrm{mW}}\]
এটি উপরোক্ত topology-এর conditional answer; original circuit image প্রয়োজন।
Find the voltage drop across RS (Fig. 1) [RS এর আড়াআড়িতে ভোল্টেজ ড্রপ বাহির কর। (Fig. 1)] (08)
(Circuit Diagram Fig. 1 shows a 12 V DC source with a series $5\ \Omega$ resistor, leading to a bridge network with nodes P, Q, R, S and resistors valued $50\ \Omega, 100\ \Omega, 150\ \Omega, 50\ \Omega, \text{ and } 100\ \Omega$). [মান: ৫]
Original drawing অনুপস্থিত। Source-এর reduction এবং RS = 100 Ω series segment ধরে:
\[R_T=5+\left(150\parallel\left[100+(100\parallel(50+50))\right]\right)=80\,\Omega\]
\[I_T=12/80=0.15\,\mathrm A,\quad V_{parallel}=12-0.15(5)=11.25\,\mathrm V\]
\[I_{RS}=11.25/150=0.075\,\mathrm A,\quad V_{RS}=0.075(100)=\boxed{7.5\,\mathrm V}\]
এই ফল উল্লিখিত connectivity-এর জন্য; RS-এর অবস্থান original scan দিয়ে নিশ্চিত করতে হবে।
A 220 V d.c. shunt motor runs at 500 r.p.m. when the armature current and armature Resistance are 50 A and $0.2\ \Omega$ respectively. If the torque is doubled thenbalalate the speed. [একটি ২২০ ভোল্ট ডিসি সান্ট মটর ৫০০ আর.এম.পি. এ ঘুরে এবং এই অবস্থায় আর্মেচার কারেন্ট ও আর্মেচার রেজিস্ট্যান্স যথাক্রমে ৫০ অ্যাম্পিয়ার এবং ০.২ ওহম। যদি টর্ক দ্বিগুণ হয় তখন উহার স্পীড নির্ণয় কর।] (08) [মান: ৫]
Shunt field flux অপরিবর্তিত ধরে \(T\propto I_a\), তাই নতুন armature current 100 A।
\[E_1=220-50(0.2)=210\,\mathrm V,\quad E_2=220-100(0.2)=200\,\mathrm V\]
\[N_2=N_1\frac{E_2}{E_1}=500\frac{200}{210}=\boxed{476.19\,\mathrm{rpm}}\]
What is a decoder? Draw a logic block diagram of a 4 to 1 line multiplexer and explain its function. [একটি ডিকোডার এর সংজ্ঞা দাও। একটি 4 to 1 লাইন বিশিষ্ট multiplexer এর লজিক ব্লক ডায়াগ্রাম অংকন কর এবং ইহার কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা কর।] (08) [মান: ৫]
Decoder n-bit code অনুযায়ী সর্বোচ্চ 2^n output-এর একটি activate করে। 4:1 MUX চার input থেকে select bits অনুযায়ী একটি বেছে নেয়।
\[Y=I_0\bar S_1\bar S_0+I_1\bar S_1S_0+I_2S_1\bar S_0+I_3S_1S_0\]
| S1 | S0 | Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | I0 |
| 0 | 1 | I1 |
| 1 | 0 | I2 |
| 1 | 1 | I3 |
দুটি select inverter, চারটি 3-input AND এবং একটি 4-input OR দিয়ে gate circuit তৈরি হয়।
একটি সুষম ৩-ফেজ ডেল্টা (Delta, \(\Delta\)) সংযোগে লাইন কারেন্ট ও ফেজ কারেন্টের সম্পর্ক \(I_L = \sqrt{3} I_{ph}\) প্রমাণ করো। মোট ৩-ফেজ পাওয়ারের সমীকরণটি লেখ। [মান: ৫]
প্রমাণ:
১. ভোল্টেজ সম্পর্ক: প্রতিটি ফেজ সরাসরি দুটি লাইনের আড়াআড়ি যুক্ত থাকে, ফলে \(\mathbf{V_L = V_{ph}}\)।
২. কারেন্ট সম্পর্ক: একটি নোডে KCL প্রয়োগ করলে লাইন কারেন্ট দুটি ফেজ কারেন্টের ভেক্টর বিয়োগফল: \(\vec{I}_R = \vec{I}_{RY} - \vec{I}_{BR}\)।
যেহেতু সুষম সিস্টেমে ফেজ কোণ \(120^\circ\):
\[I_L = \sqrt{I_{ph}^2 + I_{ph}^2 - 2 I_{ph} I_{ph} \cos(120^\circ)} = \mathbf{\sqrt{3} I_{ph}}\]
মোট ৩-ফেজ পাওয়ার: \[P = 3 V_{ph} I_{ph} \cos\theta = 3 V_L \left(\frac{I_L}{\sqrt{3}}\right) \cos\theta = \mathbf{\sqrt{3} V_L I_L \cos\theta}\]
Show what the output function $f_1$ of the logic circuit is same as that of $f_2$. (Fig.6)[প্রমান কর যে, $f_1$ এবং $f_2$ এর logic function সমান (Fig.6)] (08)
(Logic circuit diagram Fig. 6 features inputs A and B connected to two NAND gates whose outputs feed into a third NAND gate to produce output $f_1$.)
(Top left features a continuation of Question 24 showing the logic circuit diagram for $f_2$: inputs A and B connected to a NOR gate, whose output goes through an inverter configuration to produce $f_2$.) [মান: ৫]
যদি প্রথম circuit-এ NAND দুটির input যথাক্রমে (A,A) ও (B,B) হয়:
\[f_1=\operatorname{NAND}(\bar A,\bar B)=A+B\]
দ্বিতীয় circuit NOR-এর output invert করলে:
\[f_2=\overline{\overline{A+B}}=A+B=f_1\]
Original diagram অনুপস্থিত; প্রথম দুটি NAND-এর input connections এই interpretation-এ নিশ্চিত করতে হবে।
The base current and the emitter current of a transistor are $0.08\text{ mA}$ and $9.6\text{ mA}$. Calculate $\alpha_{dc}$ and $\beta_{dc}$.
[একটি ট্রানজিস্টরের বেজ কারেন্ট 0.08 mA ও এমিটার কারেন্ট 9.6 mA হলে $\alpha_{dc}$ ও $\beta_{dc}$ এর মান বের কর।] [মান: ৫]
\[I_C=I_E-I_B=9.6-0.08=9.52\,\mathrm{mA}\]
\[\alpha_{dc}=\frac{I_C}{I_E}=\frac{9.52}{9.6}\approx0.9917,\qquad\beta_{dc}=\frac{I_C}{I_B}=\frac{9.52}{0.08}=119\]
Compute the $\text{V}_{\text{CE}}$ and $\text{I}_{\text{C}}$ for the following circuit. [নিম্নের সার্কিট $\text{V}_{\text{CE}}$ ও $\text{I}_{\text{C}}$ এর মান বের কর]
NPN fixed bias: VCC = 12 V, RB = 240 kΩ from VCC to base, RC = 2.2 kΩ from VCC to collector; emitter grounded; β = 50. Input/output coupling capacitors = 10 μF. [মান: ৫]
Source-এর fixed-bias circuit অনুযায়ী emitter grounded, RB = 240 kΩ, RC = 2.2 kΩ, VCC = 12 V, β = 50। Silicon transistor-এ VBE ≈ 0.7 V ধরে:
\[I_B=\frac{12-0.7}{240000}=47.0833\,\mu\mathrm A\]
\[I_C=50I_B=\boxed{2.35417\,\mathrm{mA}}\]
\[V_{CE}=12-I_C(2200)=\boxed{6.82083\,\mathrm V}\]
VCE saturation voltage-এর চেয়ে অনেক বেশি, তাই active-region assumption consistent।
একটি সাইনুসয়ডাল ভোল্টেজ \(v(t) = V_m \sin(\omega t)\)-এর ক্ষেত্রে প্রমাণ করো যে এর আরএমএস মান \(V_{rms} = \frac{V_m}{\sqrt{2}}\)। ফর্ম ফ্যাক্টর (Form Factor)-এর মান \(1.11\) কীভাবে আসে দেখাও। [মান: ৫]
RMS প্রমাণ:
\[V_{rms}^2 = \frac{1}{2\pi} \int_0^{2\pi} V_m^2 \sin^2(\theta) d\theta = \frac{V_m^2}{4\pi} \int_0^{2\pi} (1 - \cos 2\theta) d\theta = \frac{V_m^2}{4\pi} [2\pi] = \frac{V_m^2}{2}\]
\[\therefore V_{rms} = \mathbf{\frac{V_m}{\sqrt{2}} \approx 0.707 V_m}\]
গড় মান (অর্ধ-সাইকেল): \[V_{avg} = \frac{1}{\pi} \int_0^\pi V_m \sin\theta d\theta = \frac{2 V_m}{\pi} \approx 0.637 V_m\]
ফর্ম ফ্যাক্টর: \[K_f = \frac{V_{rms}}{V_{avg}} = \frac{0.707 V_m}{0.637 V_m} = \mathbf{1.11}\]
ডিসি মোটর চালু করার সময় স্টার্টার (3-Point বা 4-Point Starter) ব্যবহার করা বাধ্যতামূলক কেন? স্টার্টারে নো-ভোল্ট কয়েল (NVC) এবং ওভারলোড রিলিজ (OLR)-এর কাজ কী? [মান: ৫]
স্টার্টার ব্যবহারের কারণ: মোটর চালুর মুহূর্তে রোটর স্থির থাকায় ব্যাক ইএমএফ \(E_b = 0\)। আর্মেচার রোধ \(R_a\) অত্যন্ত কম (\(< 1\,\Omega\)) হওয়ায় সরাসরি ভোল্টেজ দিলে মারাত্মক প্রারম্ভিক কারেন্ট (\(I_{start} = V / R_a\), স্বাভাবিকের ৫-১০ গুণ) প্রবাহিত হয়ে আর্মেচার কয়েল পুড়ে যেতে পারে। স্টার্টার শুরুতে সিরিজে বাহ্যিক রোধ যোগ করে কারেন্ট সীমিত রাখে।
সুরক্ষা কয়েলের কাজ:
১. NVC: বিদ্যুৎ চলে গেলে স্টার্টার হ্যান্ডেলকে স্প্রিংয়ের সাহায্যে অফ পজিশনে ফিরিয়ে আনে।
২. OLR: মোটরে অতিরিক্ত লোড হলে লাইন শর্ট করে NVC-কে ডিম্যাগনেটাইজ করে মোটর বন্ধ করে দেয়।
Write the characteristics of class A, class B and class C power amplifiers? [ক্লাশ এ, ক্লাশ বি এবং ক্লাশ সি পাওয়ার এমপ্লিফায়ার এর বৈশিষ্ট্য সমূহ লিখ।] (12) উত্তর: ক্লাস A অ্যাম্প্লিফায়ারঃ এই অ্যাম্প্লিফায়ার এর গ্রীড বায়াস এমন মানের হয় যে, ইনপুটে যে সিগন্যাল দেওয়া হয় আউটপুটে অবিকল সেই সিগন্যাল বিবর্ধিত আকারে পাওয়া যায়। ইহাতে প্লেট কারেন্ট পূর্ণ সাইকেলে অর্থাৎ $360^\circ$ তে প্রবাহিত হয়। ইহার দক্ষতা, $\eta = 35\%$। নিম্নে ক্লাস- A অ্যাম্প্লিফায়ার এর ইনপুট ও আউটপুট ওয়েভ দেখানো হলো। [মান: ৫]
| Class | Conduction angle | Bias / বৈশিষ্ট্য |
|---|---|---|
| A | \(360^\circ\) | Active region-এ Q-point; পুরো cycle conduction; কম distortion |
| AB | \(180^\circ<\theta<360^\circ\) | Cutoff-এর সামান্য ওপরে; crossover distortion কম |
| B | \(180^\circ\) | Cutoff-এ bias; push-pull-এ পূর্ণ waveform |
| C | \(\theta<180^\circ\) | Cutoff-এর নিচে; tuned RF circuit প্রয়োজন |
Ideal class-B push-pull maximum efficiency \(\pi/4\approx78.5\%\)। Class-A maximum resistive load-এ 25%, transformer coupling-এ 50%; বাস্তবে কম।
সর্বোচ্চ ক্ষমতা সঞ্চালন উপপাদ্যটি (Maximum Power Transfer Theorem) ডিসি সার্কিটের জন্য প্রমাণ করো এবং সর্বোচ্চ ক্ষমতার মান কত তা \(V_{th}\) ও \(R_{th}\)-এর মাধ্যমে প্রকাশ করো। [মান: ৫]
প্রমাণ:
লোড কারেন্ট: \(I_L = \frac{V_{th}}{R_{th} + R_L}\)
লোডে ক্ষমতা: \[P_L = I_L^2 R_L = \frac{V_{th}^2 R_L}{(R_{th} + R_L)^2}\]
সর্বোচ্চ ক্ষমতার জন্য \(\frac{dP_L}{dR_L} = 0\):
\[\frac{d}{dR_L}\left[ \frac{V_{th}^2 R_L}{(R_{th} + R_L)^2} \right] = V_{th}^2 \frac{(R_{th}+R_L)^2 - 2R_L(R_{th}+R_L)}{(R_{th}+R_L)^4} = 0\]
\[(R_{th} + R_L) - 2R_L = 0 \implies \mathbf{R_L = R_{th}}\]
সর্বোচ্চ ক্ষমতা: \[P_{max} = \frac{V_{th}^2 R_{th}}{(2R_{th})^2} = \mathbf{\frac{V_{th}^2}{4 R_{th}}}\]
চারটি ডায়োড দ্বারা গঠিত একটি ফুল-ওয়েভ ব্রিজ রেকটিফায়ারের সার্কিট ডায়াগ্রাম অঙ্কন করে কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা করো। এর রিপল ফ্যাক্টর (Ripple Factor) এবং রেকটিফিকেশন দক্ষতা কত? [মান: ৫]
কার্যপ্রণালী:
১. পজিটিভ অর্ধ-সাইকেলে: ডায়োড \(D_1\) ও \(D_3\) ফরোয়ার্ড বায়াসড হয়ে লোড রোধের মধ্য দিয়ে কারেন্ট পাঠায়; \(D_2, D_4\) রিভার্স বায়াসড থাকে।
২. নেগেটিভ অর্ধ-সাইকেলে: ডায়োড \(D_2\) ও \(D_4\) ফরোয়ার্ড বায়াসড হয় এবং লোডের মধ্য দিয়ে একই অভিমুখে কারেন্ট পাঠায়।
ফলে সম্পূর্ণ সাইকেলেই একই দিকে ডিসি পালস পাওয়া যায়।
প্যারামিটার:
- রিপল ফ্যাক্টর: \(\gamma = \mathbf{0.482}\)
- সর্বোচ্চ দক্ষতা: \(\eta_{max} = \mathbf{81.2\%}\)
- PIV: \(\text{PIV} = V_m\)
Explain why diodes are not operated in the breakdown region in rectifiers? [ব্যাখ্যা কর কেন rectifier এর breakdown অঞ্চলে diode কাজ করে না।] (07) [মান: ৫]
সাধারণ rectifier diode reverse half-cycle-এ block করবে। Reverse breakdown-এ অতিরিক্ত current ও heating diode নষ্ট করতে পারে, তাই peak inverse voltage rating মানতে হয়। Zener/avalanche diode-এর controlled breakdown operation আলাদা application।