DUET Admission 2027 Model Exam 053 - 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)দুটি body একই time free fall করলে তাদের velocity difference কত?
একই initial velocity ও g হলে সময় t-তে উভয়ের velocity gt।
দুটি body ভিন্ন height থেকে একই সময়ে rest থেকে পড়লে impact time কি একই?
Fall time t=√(2h/g), তাই height ভিন্ন হলে time ভিন্ন।
একই height থেকে ভিন্ন initial horizontal speed-এ horizontal projection করলে ground-এ পৌঁছানোর time কেমন?
Vertical motion একই, horizontal speed fall time বদলায় না।
Horizontal projection-এ range বাড়াতে কী বাড়ানো যায়?
R=u t; height fixed হলে horizontal speed বাড়ালে range বাড়ে।
একটি body 20 m height থেকে horizontal speed 5 m/s-এ ছোড়া, g=10। range কত?
t=√(2h/g)=2 s; R=5×2=10 m।
একটি body 45 m height থেকে horizontal projection করলে impact speed কি horizontal speed-এর চেয়ে বেশি হবে?
Impact-এ vertical component gt non-zero, তাই total speed বেশি।
শেষ পর্যন্ত ideal falling-body problem-এ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ equation কোনটি?
Vertical free-fall ও upward motion constant acceleration equations দিয়ে সমাধান করা হয়।
Rest থেকে পড়া body-এর 2 s ও 4 s-এ velocity-এর ratio কত?
v=gt, তাই v₂:v₄=2g:4g=1:2।
Rest থেকে পড়া body-এর 2 s ও 4 s-এ total distance-এর ratio কত?
s∝t², তাই s₂:s₄=4:16=1:4।
Rest থেকে পড়া body-এর 1st ও 2nd second-এর distance ratio কত?
nth second-এর distance 1st ও 2nd-এ যথাক্রমে g/2 ও 3g/2, ratio 1:3।
\(\text{NiSO₄}\) দ্রবণে 0.5 A তড়িৎ প্রবাহ 15 মিনিট ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কত গ্রাম Ni (নিকেল) জমা হবে? (M = 58.7 g/mol, F = 96500 C)
\[W = \frac{M \cdot I \cdot t}{n \cdot F} = \frac{58.7 \times 0.5 \times (15 \times 60)}{2 \times 96500} = 0.1369\text{ g}\]
°C তাপমাত্রায় \(\text{Ar}\) গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (RMS Velocity) কত? (M = 40.0 g/mol, R = 8.314 J/mol·K)
\[v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}} = \sqrt{\frac{3 \times 8.314 \times 273.1}{40.0 \times 10^{-3}}} = 412.7\text{ m/s}\]
\(\text{H₂O}\) অণুটি পোলার (Polar) না অপোলার (Non-polar)?
অণুর জ্যামিতিক প্রতিসাম্য ও নিঃসঙ্গ জোড়ের উপস্থিতির কারণে পোলার (Polar) কারণ লব্ধি ডাইপোল মোমেন্ট \(\mu \ne 0\)।
Ca মৌলটির বিশিষ্ট রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য কোনটি?
Ca এর প্রধান বৈশিষ্ট্য: মৃৎক্ষার ধাতু, মানবদেহের হাড় ও দাঁতের মূল উপাদান।
Al এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তির প্রবণতা কোনটি?
Al এর কার্যকর আকর্ষণ বল দ্বারা এর আয়নীকরণ বিভব নির্ধারিত হয়।
N এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তির প্রবণতা কোনটি?
N এর কার্যকর আকর্ষণ বল দ্বারা এর আয়নীকরণ বিভব নির্ধারিত হয়।
S এর প্রথম আয়নীকরণ শক্তির প্রবণতা কোনটি?
S এর কার্যকর আকর্ষণ বল দ্বারা এর আয়নীকরণ বিভব নির্ধারিত হয়।
Ne মৌলটির বিশিষ্ট রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য কোনটি?
Ne এর প্রধান বৈশিষ্ট্য: বিজ্ঞাপনী আলোকবাতিতে ব্যবহৃত নিষ্ক্রিয় গ্যাস।
নিচের কোন আয়নটির ব্যাসার্ধ সবচেয়ে ক্ষুদ্রতম?
এগুলো সম-ইলেকট্রনীয় (Isoelectronic) আয়ন (প্রতিটিতে ১০টি ইলেকট্রন)। যার নিউক্লিয়াসে প্রোটন সংখ্যা বেশি (Al-এ ১৩টি), তার কার্যকর নিউক্লীয় আকর্ষণ সবচেয়ে বেশি হওয়ায় আকার সবচেয়ে ছোট হয়।
M \(\text{NaOH}\) জলীয় দ্রবণের pH কত?
\[\text{pOH} = -\log(0.1) = 1.0\], \[\text{pH} = 14 - 1.0 = 13.0\]।
(1 + i)/(1 - i) এর মান কত?
লব ও হরকে (1 + i) দিয়ে গুণ করলে: (1 + i)²/(1 - i²) = (1 + 2i + i²)/2 = 2i/2 = i।
triangle inequality অনুযায়ী |z₁ + z₂| ≤ ?
যেকোনো দুইটি complex number-এর জন্য |z₁ + z₂| ≤ |z₁| + |z₂|; সমতা হয় যখন দুইটি একই দিকে থাকে।
z = a + bi, |z| = r হলে cos θ = কত?
polar form-এ a = r cos θ এবং b = r sin θ, তাই cos θ = a/r।
ω যদি 1-এর complex cube root of unity হয়, তবে ω³ = কত?
সংজ্ঞা অনুযায়ী ω হলো z³ = 1 সমীকরণের root, তাই ω³ = 1।
x² + 2x + 5 = 0 সমীকরণের roots কোনটি?
x = (-2 ± √(4 - 20))/2 = (-2 ± √(-16))/2 = (-2 ± 4i)/2 = -1 ± 2i।
(1 + i)/(1 - i) এর conjugate কোনটি?
(1 + i)/(1 - i) = i, আর i-এর conjugate হলো -i।
x² + 3x + 1 = 0 সমীকরণের শূন্যগুলির যোগফল কত?
দ্বিঘাত সমীকরণ ax² + bx + c = 0-এ শূন্যগুলির যোগফল = -b/a = -3/2 = -1.5.
x² + 5x + 2 = 0 সমীকরণের গুণফল নির্ণয় করুন।
গুণফল = c/a = 2/2 = 1.0।
y = x³ - 3x² + 2 বক্ররেখার কোন বিন্দুতে স্পর্শক x-অক্ষের সমান্তরাল?
dy/dx = 3x² - 6x = 0 => 3x(x - 2) = 0 => x = 0 অথবা x = 2।
x = 0 হলে y = 2 এবং x = 2 হলে y = 8 - 12 + 2 = -2।
+ 4i এর imaginary part কত?
imaginary part হলো i-এর coefficient, অর্থাৎ 4। 4i লেখা ভুল, কারণ সেখানে i ধরা হয়ে যায়।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The preliminary project proposal was visibly lacking ___ practical feasibility analysis.'
'lacking' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'in' বসে (অর্থ: অভাবগ্রস্ত)।
If I was you, I would help him.
Unreal present condition-এ were ব্যবহৃত হয়।
No sooner had I reached the station ___ the train left.
No sooner...than structure ব্যবহৃত হয়।
Fill in the blank with the appropriate preposition: 'Engineers must strictly adhere ___ standard safety guidelines.'
The verb 'adhere' is followed by the preposition 'to' (meaning to follow or comply with).
Select the most accurate synonym for the word 'CANDID' in context sample #3:
'CANDID'-এর অর্থ 'অকপট ও স্পষ্টবাদী'। এর সবচেয়ে যথার্থ সমার্থক শব্দ হলো 'Frank'。
Select the most accurate synonym for the word 'ERRATIC' in context sample #9:
'ERRATIC'-এর অর্থ 'অনিয়মিত বা খামখেয়ালী'। এর সবচেয়ে যথার্থ সমার্থক শব্দ হলো 'Inconsistent'。
Select the most accurate synonym for the word 'PRODIGAL' in context sample #17:
'PRODIGAL'-এর অর্থ 'অপব্যয়ী বা অমিতব্যয়ী'। এর সবচেয়ে যথার্থ সমার্থক শব্দ হলো 'Wasteful'。
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The alloy is composed ___ copper, zinc, and a trace amount of nickel.'
'composed' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'of' বসে (অর্থ: গঠিত)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The concrete mixture was found to be deficient ___ Portland cement ratio.'
'deficient' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'in' বসে (অর্থ: ঘাটতি থাকা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'One should never feel envious ___ a colleague's well-deserved scholarly accolades.'
'envious' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'of' বসে (অর্থ: ঈর্ষান্বিত)।
বিভাগ-খ: সংক্ষিপ্ত ও বর্ণনামূলক লিখিত প্রশ্ন (Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বর\(1000\,\text{kg}\) ভরের একটি গাড়ি \(20\,\text{m/s}\) বেগে চলছিল। ব্রেক প্রয়োগ করে \(5\,\text{s}\)-এর মধ্যে গাড়িটিকে স্থির করা হলো।
(ক) গাড়ির ত্বরণ (মন্দন) এবং ব্রেকজনিত বল নির্ণয় করো।
(খ) ব্রেক করার পর গাড়িটি থামার পূর্বে কত দূরত্ব অতিক্রম করবে? [মান: ৫]
গণনা:
- \(m = 1000\,\text{kg}, u = 20\,\text{m/s}, v = 0, t = 5\,\text{s}\)
(ক) মন্দন: \[a = \frac{v - u}{t} = \frac{0 - 20}{5} = -4\,\text{m/s}^2 \implies \text{মন্দন} = \mathbf{4\,\text{m/s}^2}\]
ব্রেকজনিত বল: \[F = m \cdot a = 1000 \times (-4) = -4000\,\text{N} \implies \mathbf{4\,\text{kN}\text{ (গতির বিপরীতে)}}\]
(খ) অতিক্রান্ত দূরত্ব: \[s = u t + \frac{1}{2} a t^2 = 20 \times 5 + \frac{1}{2}(-4)(5)^2 = 100 - 50 = \mathbf{50\,\text{m}}\]
একটি সরল ছন্দিত স্পন্দনশীল (SHM) কণার সরণের সমীকরণ \(x = 5 \sin(10 t + \pi/4)\) মিটার হলে:
(ক) কণাটির বিস্তার (Amplitude), কৌণিক কম্পাঙ্ক এবং পর্যায়কাল নির্ণয় করো।
(খ) কণাটির সর্বোচ্চ বেগ (\(v_{max}\)) এবং সর্বোচ্চ ত্বরণ (\(a_{max}\)) কত? [মান: ৫]
আদর্শ সমীকরণের সাথে তুলনা (\(x = A \sin(\omega t + \delta)\)):
(ক) বিস্তার: \(\mathbf{A = 5\,\text{m}}\)
কৌণিক কম্পাঙ্ক: \(\mathbf{\omega = 10\,\text{rad/s}}\)
পর্যায়কাল: \[T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{10} = \frac{\pi}{5} \approx \mathbf{0.628\,\text{s}}\]
(খ) সর্বোচ্চ বেগ: \[v_{max} = \omega A = 10 \times 5 = \mathbf{50\,\text{m/s}}\]
সর্বোচ্চ ত্বরণ: \[a_{max} = \omega^2 A = (10)^2 \times 5 = 100 \times 5 = \mathbf{500\,\text{m/s}^2}\]
কার্শফের তড়িৎ প্রবাহ সূত্র (KCL) এবং ভোল্টেজ সূত্র (KVL) বিবৃত করো। KCL কোন সংরক্ষণশীল নীতির উপর প্রতিষ্ঠিত? [মান: ৫]
১. কার্শফের তড়িৎ প্রবাহ সূত্র (KCL): তড়িৎ বর্তনীর যেকোনো সংযোগ বিন্দুতে (Junction) মিলিত কারেন্টসমূহের বীজগাণিতিক যোগফল শূন্য (\(\sum I = 0\))। অর্থাৎ সংযোগে প্রবিষ্ট মোট কারেন্ট = নির্গত মোট কারেন্ট। এটি চার্জের সংরক্ষণশীলতা নীতির উপর প্রতিষ্ঠিত।
২. কার্শফের ভোল্টেজ সূত্র (KVL): কোনো বদ্ধ লুপ বা বর্তনীতে সকল উপাদান ও রোধের দুই প্রান্তের ভোল্টেজ ড্রপ এবং মোট তড়িৎচালক শক্তির বীজগাণিতিক যোগফল শূন্য (\(\sum V = 0\))। এটি শক্তির সংরক্ষণশীলতা নীতির উপর প্রতিষ্ঠিত।
NAND গেটকে কেন সার্বজনীন গেট (Universal Gate) বলা হয়? শুধুমাত্র 2-ইনপুট NAND গেট ব্যবহার করে OR গেট বাস্তবায়ন করে লজিক ডায়াগ্রাম ও সত্যক সারণি দেখাও। [মান: ৫]
সার্বজনীন গেট: কারণ NAND গেটের সাহায্যে যেকোনো মৌলিক গেট (AND, OR, NOT) এবং যেকোনো জটিল ডিজিটাল সার্কিট অন্য কোনো গেটের সাহায্য ছাড়াই তৈরি করা যায়।
NAND দ্বারা OR গেট বাস্তবায়ন:
বুলিয়ান সমীকরণ: \(A + B = \overline{\overline{A + B}} = \overline{\overline{A} \cdot \overline{B}}\) (ডি মরগ্যানের সূত্র)।
ধাপ ১: ইনপুট \(A\) কে একটি NAND গেটের উভয় পিনে দিয়ে পাওয়া যায় \(\overline{A}\)।
ধাপ ২: ইনপুট \(B\) কে অপর NAND গেটে দিয়ে পাওয়া যায় \(\overline{B}\)।
ধাপ ৩: \(\overline{A}\) ও \(\overline{B}\) কে ৩য় NAND গেটে দিলে আউটপুট: \[Y = \overline{\overline{A} \cdot \overline{B}} = A + B\]
অতএব মোট ৩টি NAND গেট প্রয়োজন।
একটি 2 m দীর্ঘ ও 1 mm ব্যাসার্ধের ইস্পাতের তারের নিচে 10 kg ভর চাপালে দৈর্ঘ্য 0.6 mm বৃদ্ধি পায়। তারের উপাদানের ইয়ং-এর গুণাঙ্ক এবং একক আয়তনে সঞ্চিত স্থিতিস্থাপক বিভব শক্তি গণনা করো। (g = 9.8 m/s²)
প্রদত্ত: আদি দৈর্ঘ্য \(L = 2 ext{ m}\), ব্যাসার্ধ \(r = 10^{-3} ext{ m}\), ভর \(m = 10 ext{ kg}\), বৃদ্ধি \(l = 0.6 imes 10^{-3} ext{ m}\)।
প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল \(A = \pi r^2 = \pi (10^{-3})^2 = 3.1416 imes 10^{-6} ext{ m}^2\)।
বল \(F = mg = 10 imes 9.8 = 98 ext{ N}\)।
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক: \[Y = rac{F L}{A l} = rac{98 imes 2}{(3.1416 imes 10^{-6}) imes (0.6 imes 10^{-3})} = rac{196}{1.885 imes 10^{-9}} pprox 1.04 imes 10^{11} ext{ N/m}^2\]
একক আয়তনে সঞ্চিত শক্তি: \[u = rac{1}{2} imes ext{Stress} imes ext{Strain} = rac{1}{2} imes rac{F}{A} imes rac{l}{L} = rac{1}{2} imes rac{98}{3.1416 imes 10^{-6}} imes rac{0.6 imes 10^{-3}}{2} pprox 4679.1 ext{ J/m}^3\]
হুকের সূত্র ও স্থিতিস্থাপক শক্তির সমাকলিত রূপ ও একক আয়তনে শক্তির সমীকরণ।
°C তাপমাত্রায় নিম্নলিখিত গ্যালভানিক কোষটির তড়িৎচালক বল (EMF) নির্ণয় করো:
\(\text{Zn(s)} \mid \text{Zn}^{2+}(0.02\text{ M}) \parallel \text{Cu}^{2+}(0.5\text{ M}) \mid \text{Cu(s)}\)
(দেওয়া আছে: \(E^\circ_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0.76\text{ V}\), \(E^\circ_{\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}} = +0.34\text{ V}\))
কোষ বিক্রিয়া: \(\text{Zn(s)} + \text{Cu}^{2+}\text{(aq)} \longrightarrow \text{Zn}^{2+}\text{(aq)} + \text{Cu(s)}\) (ইলেকট্রন সংখ্যা \(n = 2\))।
প্রমাণ তড়িৎচালক বল: \[E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode}} - E^\circ_{\text{anode}} = 0.34 - (-0.76) = 1.10\text{ V}\]
নার্নস্ট সমীকরণ (Nernst Equation) প্রয়োগ করে:
\[E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cell}} - \frac{0.0591}{n} \log_{10} \left( \frac{[\text{Zn}^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}]} \right)\]
\[E_{\text{cell}} = 1.10 - \frac{0.0591}{2} \log_{10}\left(\frac{0.02}{0.5}\right) = 1.10 - 0.02955 \times \log_{10}(0.04)\]
\[\log_{10}(0.04) = -1.3979 \implies E_{\text{cell}} = 1.10 - 0.02955(-1.3979) = 1.10 + 0.0413 = 1.141\text{ V}\]
তড়িৎ রাসায়নিক কোষে নার্নস্ট সমীকরণ ও কোষ বিভব গণনা।
\(\text{pH}\) এবং \(\text{pOH}\)-এর সংজ্ঞা দাও এবং দেখাও যে \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\)। \(0.005\,\text{M}\) ঘনমাত্রার সালফিউরিক এসিড (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)) দ্রবণের \(\text{pH}\) কত? [মান: ৫]
সংজ্ঞা: কোনো দ্রবণে বিদ্যমান হাইড্রোজেন আয়ন ঘনমাত্রার ঋণাত্মক লগারিদমকে \(\text{pH}\) বলে: \(\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]\)।
পানির আয়নিক গুণফল: \([\text{H}^+][\text{OH}^-] = K_w = 10^{-14}\)।
উভয়পাশে \(-\log\) নিলে: \[-\log[\text{H}^+] - \log[\text{OH}^-] = -\log(10^{-14}) \implies \mathbf{\text{pH} + \text{pOH} = 14}\]
\(\text{H}_2\text{SO}_4\) দ্রবণের \(\text{pH}\) গণনা:
\(\text{H}_2\text{SO}_4\) একটি তীব্র দ্বি-ক্ষারকীয় এসিড: \(\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-}\)
\[[\text{H}^+] = 2 \times [\text{H}_2\text{SO}_4] = 2 \times 0.005 = 0.01\,\text{M} = 10^{-2}\,\text{M}\]
\[\text{pH} = -\log_{10}(10^{-2}) = -(-2) = \mathbf{2.0}\]
হেসের তাপ সমষ্টিকরণ সূত্রটি (Hess's Law) বিবৃত করো। কার্বনের দহন তাপ \(\Delta H = -393.5\,\text{kJ/mol}\) এবং কার্বন মনোক্সাইডের দহন তাপ \(\Delta H = -283.0\,\text{kJ/mol}\) হলে \(\text{C}(s) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}(g)\) বিক্রিয়ার গঠন তাপ নির্ণয় করো। [মান: ৫]
হেসের সূত্র: কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন এক ধাপে বা একাধিক ধারাবাহিক ধাপে সংঘটিত হোক না কেন, প্রাথমিক ও চূড়ান্ত অবস্থা এক থাকলে বিক্রিয়ার মোট এনথালপির পরিবর্তন (\(\Delta H\)) সর্বদা একই থাকে।
বিক্রিয়াসমূহ:
(১) \(\text{C}(s) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g), \quad \Delta H_1 = -393.5\,\text{kJ}\)
(২) \(\text{CO}(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g), \quad \Delta H_2 = -283.0\,\text{kJ}\)
সমীকরণ (১) হতে সমীকরণ (২) বিয়োগ করে পাই:
\[\text{C}(s) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \longrightarrow \text{CO}(g)\]
\[\Delta H = \Delta H_1 - \Delta H_2 = -393.5 - (-283.0) = -393.5 + 283.0 = \mathbf{-110.5\,\text{kJ/mol}}\]
°C তাপমাত্রায় 0.1 M অ্যাসিটিক অ্যাসিড (\(\text{CH}_3\text{COOH}\)) এবং 0.2 M সোডিয়াম অ্যাসিটেট (\(\text{CH}_3\text{COONa}\)) মিশ্রিত করে প্রস্তুতকৃত একটি বাফার দ্রবণের pH নির্ণয় করো। (অ্যাসিটিক অ্যাসিডের \(K_a = 1.8 \times 10^{-5}\))
প্রদত্ত: অ্যাসিডের ঘনমাত্রা \([\text{Acid}] = 0.1\text{ M}\), লবণের ঘনমাত্রা \([\text{Salt}] = 0.2\text{ M}\), \(K_a = 1.8 \times 10^{-5}\)।
হেন্ডারসন-হ্যাসেলবাখ সমীকরণ প্রয়োগ করে:
\[\text{pH} = \text{pK}_a + \log_{10} \left( \frac{[\text{Salt}]}{[\text{Acid}]} \right)\]
\[\text{pK}_a = -\log_{10}(1.8 \times 10^{-5}) = 4.745\]
\[\text{pH} = 4.745 + \log_{10}\left(\frac{0.2}{0.1}\right) = 4.745 + \log_{10}(2) = 4.745 + 0.301 = 5.05\]
বাফার দ্রবণের ক্রিয়া কৌশল ও হেন্ডারসন-হ্যাসেলবাখ সমীকরণের সঠিক প্রয়োগ।
বেনজালডিহাইডের ক্যানিজারো বিক্রিয়াটির (Cannizzaro Reaction) সম্পূর্ণ রাসায়নিক সমীকরণ এবং মেকানিজম বা কৌশলের মূল ধাপগুলো লিখ।
সংজ্ঞা: আলফা-হাইড্রোজেনহীন অ্যালডিহাইড তীব্র ক্ষারের (৫০% NaOH) উপস্থিতিতে স্বতঃ জারণ-বিজারণের মাধ্যমে অ্যালকোহল ও কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের লবণে পরিণত হয়।
রাসায়নিক সমীকরণ:
\[2\text{C}_6\text{H}_5\text{CHO} + \text{NaOH} \xrightarrow{50\% \text{ NaOH}} \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{OH} + \text{C}_6\text{H}_5\text{COONa}\]
(বেনজাইল অ্যালকোহল এবং সোডিয়াম বেনজয়েট)
কৌশলের মূল ধাপ:
ধাপ ১: হাইড্রক্সাইড আয়ন (\(\text{OH}^-\)) অ্যালডিহাইডের কার্বনাইল কার্বনে নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ করে টেট্রাহেড্রাল অ্যানায়ন তৈরি করে।
ধাপ ২: অ্যানায়ন হতে হাইড্রাইড আয়ন (\(\text{H}^-\)) অপর একটি বেনজালডিহাইড অণুতে স্থানান্তরিত হয় (হার নির্ধারণী ধাপ)।
ধাপ ৩: প্রোটন বিনিময়ের মাধ্যমে বেনজাইল অ্যালকোহল ও বেনজয়েট অ্যানায়ন উৎপন্ন হয়।
ক্যানিজারো বিক্রিয়ায় হাইড্রাইড শিফট মেকানিজম ও স্বতঃ জারণ-বিজারণের স্পষ্ট সমীকরণ।
\(y = 2x^3 - 9x^2 + 12x + 5\) বক্ররেখার চরম মান (Maximum and Minimum values) নির্ণয় করো। কোন বিন্দুতে সর্বোচ্চ এবং কোন বিন্দুতে সর্বনিম্ন মান পাওয়া যাবে? [মান: ৫]
১ম ডেরিভেটিভ: \[ rac{dy}{dx} = 6x^2 - 18x + 12\]
চরম মানের জন্য \(\frac{dy}{dx} = 0\):
\[6(x^2 - 3x + 2) = 0 \implies (x - 1)(x - 2) = 0 \implies x = 1, \, 2\]
২য় ডেরিভেটিভ: \[ rac{d^2y}{dx^2} = 12x - 18\]
- \(x = 1\)-এ: \(\frac{d^2y}{dx^2} = 12(1) - 18 = -6 < 0 \rightarrow\) সর্বোচ্চ মান বিদ্যমান।
সর্বোচ্চ মান: \(y_{max} = 2(1)^3 - 9(1)^2 + 12(1) + 5 = 2 - 9 + 12 + 5 = \mathbf{10}\)
- \(x = 2\)-এ: \(\frac{d^2y}{dx^2} = 12(2) - 18 = +6 > 0 \rightarrow\) সর্বনিম্ন মান বিদ্যমান।
সর্বনিম্ন মান: \(y_{min} = 2(8) - 9(4) + 12(2) + 5 = 16 - 36 + 24 + 5 = \mathbf{9}\)
\(f(x) = 2x^3 - 9x^2 + 12x + 5\) ফাংশনটির গুরুমান (Maximum) এবং লঘুমান (Minimum) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
সমাধান:
১ম অন্তরজ: \(f'(x) = 6x^2 - 18x + 12 = 6(x^2 - 3x + 2) = 6(x - 1)(x - 2)\)।
চরম মানের শর্তে \(f'(x) = 0 \implies x = 1, 2\)।
২য় অন্তরজ: \(f''(x) = 12x - 18\)।
- \(x = 1\) বিন্দুতে: \(f''(1) = 12(1) - 18 = -6 < 0 \implies\) গুরুমান বিদ্যমান।
গুরুমান: \(f(1) = 2(1)^3 - 9(1)^2 + 12(1) + 5 = 2 - 9 + 12 + 5 = \mathbf{10}\)।
- \(x = 2\) বিন্দুতে: \(f''(2) = 12(2) - 18 = +6 > 0 \implies\) লঘুমান বিদ্যমান।
লঘুমান: \(f(2) = 2(8) - 9(4) + 12(2) + 5 = 16 - 36 + 24 + 5 = \mathbf{9}\)।
ডি ময়াভরের উপপাদ্য (De Moivre's Theorem) বিবৃত করো। উপপাদ্যের সাহায্যে এককের তিনটি ঘনমূল (Cube roots of unity) নির্ণয় করো এবং দেখাও যে জটিল মূলদ্বয়ের একটি অপরটির বর্গ। [মান: ৫]
উপপাদ্য: যেকোনো মূলদ সংখ্যা \(n\)-এর জন্য: \((\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos(n\theta) + i\sin(n\theta)\)।
এককের ঘনমূল:
\(1 = \cos(2k\pi) + i\sin(2k\pi)\), যেখানে \(k = 0, 1, 2\)।
\(1^{1/3} = \cos\frac{2k\pi}{3} + i\sin\frac{2k\pi}{3}\)।
- \(k = 0 \implies 1\)
- \(k = 1 \implies \cos\frac{2\pi}{3} + i\sin\frac{2\pi}{3} = -\frac{1}{2} + i\frac{\sqrt{3}}{2} = \omega\)
- \(k = 2 \implies \cos\frac{4\pi}{3} + i\sin\frac{4\pi}{3} = -\frac{1}{2} - i\frac{\sqrt{3}}{2} = \omega^2\)
বর্গ প্রমাণ:
\[\omega^2 = \left(-\frac{1}{2} + i\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = \frac{1}{4} - \frac{3}{4} - 2 \left(\frac{1}{2}\right)\left(i\frac{\sqrt{3}}{2}\right) = -\frac{1}{2} - i\frac{\sqrt{3}}{2} \quad \text{[প্রমাণিত]}\]
সমাধান করো: \[\frac{dy}{dx} + \frac{2}{x} y = x^3\] (যেখানে \(x > 0\))
এটি একটি প্রথম ক্রমের রৈখিক অন্তরক সমীকরণ (First Order Linear Differential Equation) যা \(\frac{dy}{dx} + P(x)y = Q(x)\) আকারের।
এখানে, \(P(x) = \frac{2}{x}\) এবং \(Q(x) = x^3\)।
সমাকলন গুণক (Integrating Factor, IF):
\[\text{IF} = e^{\int P(x)dx} = e^{\int \frac{2}{x}dx} = e^{2\ln x} = e^{\ln(x^2)} = x^2\]
সমীকরণের সাধারণ সমাধান: \[y \cdot (\text{IF}) = \int Q(x) \cdot (\text{IF}) \, dx + C\]
\[y \cdot x^2 = \int x^3 \cdot x^2 \, dx + C = \int x^5 \, dx + C = \frac{x^6}{6} + C\]
\[y = \frac{x^4}{6} + \frac{C}{x^2}\]
রৈখিক ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের সমাকলন গুণক ও সাধারণ সমাধান পদ্ধতি।
যদি \(\vec{a} = 2\hat{i} - \hat{j} + 3\hat{k}\), \(\vec{b} = \hat{i} + 2\hat{j} - \hat{k}\) এবং \(\vec{c} = 3\hat{i} + \hat{j} + 2\hat{k}\) হয়, তবে ভেক্টর তিনটি দ্বারা গঠিত সামান্তরিকীয় ঘনবস্তুর (Parallelepiped) আয়তন নির্ণয় করো এবং ভেক্টর তিনটি এক-তলীয় (Coplanar) কি না যাচাই করো।
তিনটি ভেক্টর দ্বারা গঠিত ঘনবস্তুর আয়তন হলো স্কেলার ত্রি-গুণন (Scalar Triple Product): \[V = |[\vec{a} \; \vec{b} \; \vec{c}]| = |\vec{a} \cdot (\vec{b} \times \vec{c})|\]
নির্ণায়কের সাহায্যে: \[\begin{vmatrix} 2 & -1 & 3 \\ 1 & 2 & -1 \\ 3 & 1 & 2 \end{vmatrix}\]
\[= 2(4 - (-1)) - (-1)(2 - (-3)) + 3(1 - 6) = 2(5) + 1(5) + 3(-5) = 10 + 5 - 15 = 0\]
অতএব, ঘনবস্তুর আয়তন \(V = 0\) ঘন একক।
সিদ্ধান্ত: যেহেতু স্কেলার ত্রি-গুণনের মান শূন্য (\(\vec{a} \cdot (\vec{b} \times \vec{c}) = 0\)), সুতরাং ভেক্টর তিনটি এক-তলীয় (Coplanar)।
ভেক্টর বীজগণিতে স্কেলার ত্রি-গুণন ও এক-তলীয় শর্ত নির্ধারণ।
নিচের অনুচ্ছেদটি বাংলায় অনুবাদ করো (বা ইংরেজিতে অনুবাদ করো):
"কারিগরি শিক্ষা একটি দেশের অর্থনৈতিক সমৃদ্ধির মূল চালিকাশক্তি। দক্ষ ডিপ্লোমা প্রকৌশলীরা বাংলাদেশের শিল্প কারখানা এবং অবকাঠামো উন্নয়নে অনন্য অবদান রাখছেন।" [মান: ৫]
English Translation:
"Technical education is the prime driving force of a country's economic prosperity. Skilled diploma engineers are making outstanding contributions to the industrialization and infrastructure development of Bangladesh."
Write a short technical paragraph (around 80-100 words) on: "The Importance of Renewable Energy in Bangladesh". Focus on solar power, energy security, and environmental benefits. [মান: ৫]
Sample Response:
Renewable energy is vital for ensuring long-term energy security and sustainable industrial growth in Bangladesh. Given the depleting reserves of domestic natural gas and the volatile prices of imported fossil fuels, transitioning to green energy has become an imperative. Solar power offers immense potential due to the country's geographical location with abundant year-round sunlight. Rooftop solar in industrial zones and solar irrigation pumps in rural areas significantly reduce grid pressure and carbon emissions. Expanding wind and biomass power alongside solar energy will diversify the energy mix, foster energy independence, and mitigate the severe impacts of climate change in Bangladesh.
Translate the following passage into English:
প্রকৌশলবিদ্যা কেবল তাত্ত্বিক জ্ঞানের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়, বরং এটি বাস্তব জীবনের জটিল সমস্যার সৃজনশীল সমাধান প্রদান করে। বর্তমান তথ্যপ্রযুক্তির যুগে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ও নবায়নযোগ্য শক্তি জাতীয় অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধির মূল চালিকাশক্তি হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে। বাংলাদেশের মতো উন্নয়নশীল দেশের জন্য দক্ষ প্রকৌশলী তৈরি করা একটি অপরিহার্য অগ্রাধিকার।
Model Translation:
"Engineering is not merely confined to theoretical knowledge; rather, it provides creative solutions to the complex problems of real life. In the present era of information technology, artificial intelligence and renewable energy have emerged as the primary driving forces of national economic growth. For a developing country like Bangladesh, producing skilled engineers is an indispensable priority."
Evaluates academic vocabulary, compound-complex sentence structure, and idiomatic precision in English translation.
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)Half Adder সার্কিটের ইনপুট ও আউটপুট সংখ্যা কত?
হাফ অ্যাডার দুটি ১-বিট বাইনারি সংখ্যা যোগ করে দুটি আউটপুট দেয়: Sum এবং Carry।
ডি মরগানের দ্বিতীয় সূত্র (De Morgan's Second Law) কোনটি?
গুণফলের কমপ্লিমেন্ট হলো কমপ্লিমেন্টগুলোর যোগফল: (A · B)' = A' + B'।
Combinational Circuit এবং Sequential Circuit-এর মূল পার্থক্য কোনটি?
কম্বিনেশনাল সার্কিটের আউটপুট কেবল বর্তমান ইনপুটের ওপর নির্ভর করে, কিন্তু সিকোয়েনশিয়াল সার্কিটে মেমরি থাকায় পূর্বের অবস্থার ওপরও নির্ভর করে।
Binary Decoder-এর ইনপুট সংখ্যা n হলে আউটপুট লাইনের সংখ্যা কত?
ডিকোডারে n সংখ্যক ইনপুট কোড থেকে সর্বাধিক 2^n সংখ্যক আউটপুট লাইনের মধ্যে যেকোনো একটি সক্রিয় হয়।
শুধুমাত্র NAND গেট দিয়ে একটি OR গেট তৈরি করতে কয়টি NAND গেট লাগে?
A' এবং B' তৈরির জন্য ২টি এবং এদের NAND করলে (A'·B')' = A + B পেতে মোট ৩টি NAND লাগে।
একটি Decoder-এর সাথে Demultiplexer-এর সম্পর্ক কী?
ডিকোডারের ডেটা এড্রেসগুলো সিলেক্ট লাইন এবং Enable পিনটি ডেটা ইনপুট বানালে এটি ডিমাল্টিপ্লেক্সারে রূপ নেয়।
দশমিক সংখ্যা (13)₁₀ এর বাইনারি মান কত?
13-কে ক্রমাগত ২ দিয়ে ভাগ করে ভাগশেষ নিচ থেকে উপরে সাজালে বাইনারি মান (1101)₂ পাওয়া যায়।
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)।
চার্জিং চলাকালীন ১ টাইম কনস্ট্যান্ট (1 τ) সময়ে ক্যাপাসিটর তার পূর্ণ চার্জের কত শতাংশ অর্জন করে?
v(t) = V(1 - e^(-t/τ)); t = τ হলে v(τ) = V(1 - e⁻¹) = V(1 - 0.368) = 0.632 V বা 63.2%।
Thevenin Voltage (Vth) এবং Norton Current (In)-এর মধ্যে সম্পর্ক কোনটি?
সোর্স ট্রান্সফরমেশন অনুসারে Vth = In × Rth বা In = Vth / Rth।
Commercial Unit of Electrical Energy কোনটি?
বাণিজ্যিক ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ শক্তির একক হলো Board of Trade Unit (B.O.T) বা Kilowatt-hour (kWh)।
সার্কিটে যদি মেশের সংখ্যা নোডের সংখ্যার চেয়ে কম হয়, তবে কোনটি অধিক সুবিধাজনক?
সমীকরণ সংখ্যা কম হওয়ায় Mesh Analysis অধিকতর দ্রুত ও সহজ হয়।
V লাইনে 10 kW লোডের পাওয়ার ফ্যাক্টর 0.6 থেকে বাড়িয়ে 0.95 করা হলে লাইন কারেন্ট কত হ্রাস পাবে?
I₁ = 10000 / (230 × 0.6) = 72.5 A; I₂ = 10000 / (230 × 0.95) = 45.8 A; কারেন্ট হ্রাস = 72.5 - 45.8 = 26.7 A।
একটি সিরিজ RLC সার্কিটে R = 5 Ω, L = 0.1 H এবং C = 10 µF হলে এর Quality Factor (Q) কত?
Q = (1/R) · √(L/C) = (1/5) × √(0.1 / (10 × 10⁻⁶)) = 20.0।
-phase সিস্টেমে পাশাপাশি দুটি ফেজের মধ্যে কৌণিক ব্যবধান (Phase Displacement) কত?
একটি প্রতিসম 3-ফেজ সিস্টেমে প্রতিটি ফেজ ভোল্টেজ পরস্পরের সাথে 120° বৈদ্যুতিক কোণে স্থানান্তরিত থাকে।
Delta থেকে Star রূপান্তরের সাধারণ সূত্র কোনটি (যেখানে R_AB, R_BC, R_CA ডেল্টা আর্ম)?
Delta-to-Star সূত্র: যেকোনো স্টার আর্মে রোধ = সংশ্লিষ্ট দুটি ডেল্টা রোধের গুণফল / তিনটি ডেল্টা রোধের যোগফল।
Commutator সেগমেন্টগুলো পরস্পর থেকে কী দ্বারা ইনসুলেটেড থাকে?
কমিউটেটরের তামার সেগমেন্টগুলো উচ্চ তাপসহনশীল পাতলা Mica শিট দ্বারা নিখুঁতভাবে ইনসুলেটেড থাকে।
Interpole-এর ওয়াইন্ডিং সার্কিটে কীভাবে সংযুক্ত থাকে?
ইন্টারপোল ওয়াইন্ডিং আর্মেচারের সাথে সিরিজে থাকে যাতে লোড কারেন্ট পরিবর্তনের সাথে ইন্টারপোলের ফ্লাক্স আনুপাতিক হারে পরিবর্তিত হয়।
DC মোটরের রেটেড গতির চেয়ে কম গতি পেতে কোন পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়?
আর্মেচারের সাথে সিরিজে অতিরিক্ত রোধ যোগ করলে ভোল্টেজ ড্রপ বাড়ে ফলে Eb কমে এবং রেটেড গতির নিচে গতি পাওয়া যায়।
DC মোটরের মোট বৈদ্যুতিক ইনপুট পাওয়ারের সূত্র কোনটি?
মোটর মেইন সাপ্লাই থেকে যে পাওয়ার গ্রহণ করে তা হলো P_in = V × I_L (Watts)।
DC মোটরের সমতুল্য ভোল্টেজ সমীকরণ কোনটি?
সাপ্লাই ভোল্টেজ ব্যাক ইএমএফ এবং আর্মেচার ইন্টারনাল রেজিস্ট্যান্স ড্রপের যোগফলের সমান: V = Eb + Ia·Ra।
Shell Type ট্রান্সফরমারের বৈশিষ্ট্য কোনটি?
শেল টাইপ ট্রান্সফরমারের কেন্দ্রীয় লিম্বে ওয়াইন্ডিং থাকে এবং ফ্লাক্স দুই পাশের বাইরের লিম্ব দিয়ে বিভক্ত হয়ে যায়।
ট্রান্সফরমারের Open Circuit (OC) টেস্ট মূলত কী নির্ণয়ের জন্য করা হয়?
ওসি টেস্টে রেটেড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়; নো-লোড কারেন্ট নগণ্য হওয়ায় কপার লস উপেক্ষা করে মোট ইনপুট পাওয়ারকে আয়রন লস ধরা হয়।
একটি 100 kVA ট্রান্সফরমারের আয়রন লস 400 W এবং ফুল-লোড কপার লস 1600 W হলে পূর্ণ লোডের কত শতাংশ লোডে দক্ষতা সর্বোচ্চ হবে?
সর্বোচ্চ দক্ষতার লোড ভগ্নাংশ x = √(W_i / W_cu) = √(400 / 1600) = 0.5 বা 50.0% লোডে।
Common Emitter (CE) কনফিগারেশনের ইনপুট ও আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে ফেজ পার্থক্য (Phase Shift) কত?
কমন ইমিটার অ্যাম্প্লিফায়ারে ইনপুট ভোল্টেজ বাড়লে কালেক্টর কারেন্ট বাড়ে এবং VCE ড্রপ কমে যায়, ফলে 180° ফেজ শিফট ঘটে।
একটি NPN ট্রানজিস্টরে বেস কারেন্ট IB = 20 µA এবং β = 50 হলে কালেক্টর কারেন্ট (IC) কত?
IC = β × IB = 50 × (20 × 10⁻⁶ A) = 0.001 A = 1.0 mA।
Storage Time (ts) কিসের কারণে সৃষ্টি হয়?
স্যাচুরেশনে বেসে পুঞ্জীভূত অতিরিক্ত চার্জ মুক্ত করতে অতিরিক্ত সময় লাগে, যা সুইচিং গতি ধীর করে।
কক্ষ তাপমাত্রায় একটি সিলিকন ডায়োডের মধ্য দিয়ে 1 mA ফরওয়ার্ড কারেন্ট প্রবাহিত হলে এর AC বা Dynamic Resistance (rd) কত?
rd = 26 mV / I_D = 26 mV / 1 mA = 26.0 Ω।
একটি অপ-অ্যাম্পের আউটপুট ভোল্টেজের পিক মান Vm = 5 V এবং ফ্রিকোয়েন্সি 10 kHz হলে বিকৃতিহীন সংকেত পেতে ন্যূনতম কত Slew Rate প্রয়োজন?
Slew Rate SR = 2π·f·Vm = 2 × 3.1416 × (10 × 10³) × 5 = 0.31 V/µs।
Forward Bias প্রয়োগ করলে ডিপ্লেশন লেয়ারের প্রস্থের কী পরিবর্তন হয়?
ফরওয়ার্ড বায়াসে বাহ্যিক ভোল্টেজ ব্যারিয়ারের বিপরীতমুখী হওয়ায় ডিপ্লেশন স্তর অত্যন্ত সংকুচিত হয়ে যায়।
Hz ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সির জন্য Half-Wave Rectifier-এর আউটপুট রিপল ফ্রিকোয়েন্সি কত?
হাফ-ওয়েভ প্রতি সাইকেলে একটি পালস দেয়, তাই আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি ইনপুটের সমান (50 Hz)।
Einstein Relation কোনটি?
ডিফিউশন ধ্রুবক (D) এবং মোবিলিটির (μ) অনুপাত থার্মাল ভোল্টেজ VT-এর সমান: D/μ = VT = kT/q।
Zener Diode সাধারণত সার্কিটে কোন বায়াসে সংযুক্ত করে ব্যবহার করা হয়?
জেনার ডায়োড রিভার্স ব্রেকডাউন অঞ্চলে স্থির ভোল্টেজ বজায় রাখে, তাই একে সর্বদা Reverse Bias-এ ভোল্টেজ রেগুলেটর হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
রাজশাহী ও রংপুর বিভাগের শহরাঞ্চলে বিদ্যুৎ বিতরণকারী সংস্থা কোনটি?
Northern Electricity Supply Company Limited (NESCO) সংশ্লিষ্ট দায়িত্ব অত্যন্ত বিশ্বস্ততার সাথে পালন করে।
Peak Load Power Plant-এর প্রধান বৈশিষ্ট্য কোনটি?
পিকিং প্ল্যান্টগুলো পিক ডিমান্ডের সময় কয়েক মিনিটের মধ্যে গ্রিডে বিদ্যুৎ সরবরাহ শুরু করতে পারে।
Solar Photovoltaic (PV) সেল কোন বৈজ্ঞানিক ঘটনার ওপর ভিত্তি করে সূর্যালোককে সরাসরি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তর করে?
সেমিকন্ডাক্টর পিএন জংশনে ফোটন কণা আঘাত করলে ইলেকট্রন-হোল জোড় তৈরি হয়ে তড়িৎ বিভব সৃষ্টি করে, একে ফটোভোল্টাইক ইফেক্ট বলে।
Potential Transformer (PT বা VT)-এর মূল কাজ কী?
পিটি হলো একটি অত্যন্ত নিখুঁত স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার যা ভোল্টমিটার ও প্রোটেক্টিভ রিলে চালাতে ব্যবহৃত হয়।
Switchgear বলতে মূলত কোন ধরণের সরঞ্জামসমূহের সমন্বয়কে বোঝায়?
সুইচগিয়ার হলো বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কের সুইচিং, নিয়ন্ত্রণ এবং ত্রুটিযুক্ত অংশ স্বয়ংক্রিয়ভাবে আলাদা করার সামগ্রিক যন্ত্রপাতি।
ট্রান্সমিশন লাইনে উচ্চ ভোল্টেজ (EHV) ব্যবহারের মূল উদ্দেশ্য কোনটি?
ভোল্টেজ বাড়ালে P = √3·V·I·cosθ অনুযায়ী কারেন্ট কমে, ফলে ট্রান্সমিশন লস (I²R) এবং পরিবাহীর ক্রস-সেকশন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।
একটি স্ট্যান্ডার্ড অ্যাম্প্লিটিউড মড্যুলেশন (AM) তরঙ্গে ক্যারিয়ারের সর্বোচ্চ ভোল্টেজ V_{\max} = 15\text{ V} এবং সর্বনিম্ন ভোল্টেজ V_{\min} = 5\text{ V} হলে মড্যুলেশন ইনডেক্স (Modulation Index, \mu) কত?
মড্যুলেশন ইনডেক্স \mu = \frac{V_{\max} - V_{\min}}{V_{\max} + V_{\min}} = \frac{15 - 5}{15 + 5} = \frac{10}{20} = 0.5।
বিভাগ-খ: টেকনিক্যাল লিখিত প্রশ্ন (Technical Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরFind the reading of d.c. voltmeter and a.c. voltmeter connected in the following circuit. [নিম্নের সার্কিটে সংযুক্ত ডিসি ভোল্টমিটার এবং এসি ভোল্টমিটার পাঠ এর মান বের কর।] (12)
(A circuit diagram showing a $220\text{ V}$ AC input connected to a $10:1$ step-down transformer. The secondary side connects across a full wave bridge rectifier, with an AC Voltmeter placed across the rectifier inputs and a DC Voltmeter placed across the rectified output).
$$\text{Full wave bridge rectifier}$$ [মান: ৫]
Ideal transformer, ideal bridge diode এবং unfiltered output ধরে:
\[V_{secondary,rms}=220/10=\boxed{22\,\mathrm V}\]
\[V_{DC}=\frac{2\sqrt2(22)}\pi=\boxed{19.807\,\mathrm V}\]
বর্ণনায় AC meter rectifier-এর input/transformer secondary-তে, তাই 22 V পড়বে। Output-এ AC-coupled true-RMS meter হলে শুধু ripple প্রায় 9.575 V পড়ত; source solution meter location মিশিয়ে ফেলেছে।
পাওয়ার ফ্যাক্টর কম হওয়ার অসুবিধাগুলো কী? কীভাবে ক্যাপাসিটর ব্যাংক (Capacitor Bank) ব্যবহার করে পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নত করা যায় তা ফেজর ডায়াগ্রামের সাহায্যে ব্যাখ্যা করো। [মান: ৫]
কম পাওয়ার ফ্যাক্টরের অসুবিধা:
১. একই ক্ষমতার লোডের জন্য লাইনে কারেন্ট অনেক বৃদ্ধি পায় (\(I = \frac{P}{V \cos\theta}\))।
২. লাইন লস (\(I^2 R\)) বৃদ্ধি পায় এবং ভোল্টেজ ড্রপ বেশি হয়।
৩. তারের সাইজ মোটা করতে হয় এবং জেনারেটর/ট্রান্সফরমারের kVA ক্যাপাসিটি অপচয় হয়।
উন্নতির উপায়: লোডের সমান্তরালে ক্যাপাসিটর ব্যাংক বসালে ক্যাপাসিটর লিডিং রিঅ্যাকটিভ কারেন্ট (\(I_C\)) সরবরাহ করে ইন্ডাকটিভ লোডের ল্যাগিং রিঅ্যাকটিভ কারেন্টকে অনেকটাই নাকচ করে দেয়, ফলে নেট কারেন্ট কমে পাওয়ার ফ্যাক্টর ১-এর কাছাকাছি উন্নত হয়।
Draw an electronic circuit equivalent to NOT gate.
[NOT গেটের ফাংশন সম্পাদনকারী একটি সমতুল্য ইলেকট্রনিক সার্কিট অংকন কর।] [মান: ৫]
NPN transistor-এর emitter ground, collector load/resistor দিয়ে VCC-তে এবং base input resistor RB দিয়ে চালাও; output collector থেকে নাও।
| Input | State | Output |
|---|---|---|
| Low | Cutoff, IC ≈ 0 | High, VO ≈ VCC |
| High, যথেষ্ট base current | Saturation | Low, VO ≈ VCE(sat) |
\[R_B\approx\frac{V_{in,H}-0.7}{I_B}\]
Forced β দিয়ে যথেষ্ট base current বেছে নিতে হয়। এই circuit switching inverter/NOT gate হিসেবে কাজ করে; inductive load হলে flyback diode প্রয়োজন।
Explain how a BJT can be used as a switching device. [একটি BJT কে কিভাবে একটি সুইচ হিসাবে ব্যবহার করা যায় তাহা ব্যাখ্যা কর।] (08) [মান: ৫]
NPN transistor-এর emitter ground, collector load/resistor দিয়ে VCC-তে এবং base input resistor RB দিয়ে চালাও; output collector থেকে নাও।
| Input | State | Output |
|---|---|---|
| Low | Cutoff, IC ≈ 0 | High, VO ≈ VCC |
| High, যথেষ্ট base current | Saturation | Low, VO ≈ VCE(sat) |
\[R_B\approx\frac{V_{in,H}-0.7}{I_B}\]
Forced β দিয়ে যথেষ্ট base current বেছে নিতে হয়। এই circuit switching inverter/NOT gate হিসেবে কাজ করে; inductive load হলে flyback diode প্রয়োজন।
What is register? Draw the logic diagram of a 4-bit serial input shift register and
explain briefly its working principle. [রেজিস্টার কি? একটি ৪-বিট সিরিয়াল ইনপুট শিফট রেজিস্টারের লজিক চিত্র অংকন কর এবং সংক্ষেপে ইহার কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা কর।] (08) [মান: ৫]
Register হলো binary word সংরক্ষণের flip-flop group। চারটি D flip-flop common clock-এ সংযুক্ত করো: Serial input → D0; Q0 → D1; Q1 → D2; Q2 → D3।
\[Q_0^{+}=SI,\quad Q_1^{+}=Q_0,\quad Q_2^{+}=Q_1,\quad Q_3^{+}=Q_2\]
প্রতি edge-এ data এক stage সরবে; serial output Q3। চার clock পরে চার-bit input word register-এ থাকবে।
Calculate the effective resistance R of the following networks: (Fig. 2) [বর্তনী দুইটিতে রোধক R এর মান বাহির কর (Fig.-1)]
(Circuit Diagram Fig. 2 (i) shows a bridge network of resistors labeled $10\ \Omega$ with terminal $R_1$)
(Circuit Diagram Fig. 2 (ii) shows a bridge network layout with outer series resistors labeled $10\ \Omega$ with terminal $R_2$) [মান: ৫]
মূল চিত্র/ডেটা অসম্পূর্ণ: এই document-এ নির্ভরযোগ্য original circuit image ও সম্পূর্ণ সংযোগ নেই। তাই একক numerical answer নিশ্চিত করা যাচ্ছে না।
\[R_s=\sum R_i,\qquad R_p=\left(\sum1/R_i\right)^{-1}\]
Bridge series/parallel-এ reduce না হলে delta-star conversion বা terminal test voltage প্রয়োগ করে R = Vtest/Itest ব্যবহার করো। শুধু resistor-এর মান যথেষ্ট নয়; connectivity প্রয়োজন।
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 for respectively. If the torque is doubled then calculate the speed. [একটি 220 V ডিসি শান্ট মোটর 500 আর. পি. এম এ ঘুরে পরে যখন আর্মেচার কারেন্ট ও আর্মেচার রেজিস্টেন্স যথাক্রমে 50 অ্যাম্পিয়ার এবং 0.2 ওহম। যদি টর্ক দ্বিগুণ হয় তখন উহার গতি নির্ণয় কর।] (08) [মান: ৫]
Shunt field flux অপরিবর্তিত ধরে \(T\propto I_a\), তাই নতুন armature current 100 A।
\[E_1=220-50(0.2)=210\,\mathrm V,\quad E_2=220-100(0.2)=200\,\mathrm V\]
\[N_2=N_1\frac{E_2}{E_1}=500\frac{200}{210}=\boxed{476.19\,\mathrm{rpm}}\]
Discuss the functions of a multiplexer and decoder. [একটি মাল্টিপ্লেক্সার এবং একটি ডিকোডার এর কাজ সমূহ আলোচনা কর।] (08) [মান: ৫]
Multiplexer select bits ব্যবহার করে বহু data input-এর একটি output-এ পাঠায়। Decoder input binary code-কে one-of-many active output-এ রূপান্তর করে।
উদাহরণ: 4:1 MUX-এ 4 data input, 2 select, 1 output; 2:4 decoder-এ 2 input ও 4 decoded output।
Three 200 Ω resistances are connected in (a) star and in (b) delta across a 400 V, 3 phase supply. Calculate the power taken from the supply in each case. In the event of one of the three resistances getting open-circuited what would be the value of total power taken from the source in each of the two cases? [একটি 400 V, 3 ϕ সাপ্লাই এর সাথে তিনটি 200 Ω রেজিস্ট্যান্স (ক) স্টার ও (খ) ডেল্টা আকারে সংযোগ দেওয়া হইল। প্রতি ক্ষেত্রে সাপ্লাই হতে গৃহীত পাওয়ার বাহির কর। যদি যে কোন একটি রেজিস্ট্যান্স খুলিয়া যায় তবে প্রতি ক্ষেত্রে সাপ্লাই হতে গৃহীত মোট পাওয়ার কত হইবে?] (08) [মান: ৫]
| Connection | Power |
|---|---|
| Balanced star | \(3(V_L/\sqrt3)^2/R=800\,\mathrm W\) |
| Balanced delta | \(3V_L^2/R=2400\,\mathrm W\) |
| Star, one open (floating neutral) | \(V_L^2/(2R)=400\,\mathrm W\) |
| Delta, one open | \(2V_L^2/R=1600\,\mathrm W\) |
Star-এর neutral supply-তে যুক্ত থাকলে এক phase open-এর ফল ভিন্ন হবে; এখানে প্রচলিত three-wire system ধরা হয়েছে।
A logic circuit has three inputs and one output is 1 when at least two inputs are 1. Design the logic circuit. [একটি লজিক সার্কিটের তিনটি ইনপুট এবং একটি আউটপুট আছে। আউটপুট 1 হয় যখন কমপক্ষে দুইটি ইনপুট 1 হয়। লজিক সার্কিটটি ডিজাইন কর।] [মান: ৫]
\[Y=AB+AC+BC\]
| A | B | C | Y |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
AB, AC, BC-এর জন্য তিনটি AND gate এবং তাদের output যোগ করতে একটি OR gate ব্যবহার করো।
The base current and emitter current of transistor are 0.08 mA and 9.6 mA. Calculate \(\mathbf{\alpha}_{\mathbf{\text{dc}}}\) ও \(\mathbf{\beta}_{\mathbf{\text{dc}}}\) এর মান বের কর । (07) [মান: ৫]
\[I_C=I_E-I_B=9.6-0.08=9.52\,\mathrm{mA}\]
\[\alpha_{dc}=\frac{I_C}{I_E}=\frac{9.52}{9.6}\approx0.9917,\qquad\beta_{dc}=\frac{I_C}{I_B}=\frac{9.52}{0.08}=119\]
Draw a 4-bit binary counter and explain its function. [একটি 4 বিট বাইনারি কাউন্টার সার্কিট অংকন কর ও ইহার কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা কর।] (08) [মান: ৫]
চারটি JK flip-flop একই clock-এ, Q0 least significant bit:
\[J_0=K_0=1,\quad J_1=K_1=Q_0,\quad J_2=K_2=Q_1Q_0,\quad J_3=K_3=Q_2Q_1Q_0\]
Reset-এ 0000; প্রতিটি active clock edge-এ এক বাড়ে: 0000 → 0001 → … → 1111 → 0000। এটি modulo-16 synchronous up-counter।
Using superposition theorem, find the current flowing through $6\ \Omega$ resistance [Fig. 3] [সুপারপজিশন সূত্রের সাহায্যে $6\ \Omega$ রেজিস্টেন্স এর মধ্য দিয়া প্রবাহিত কারেন্ট বাহির কর (Fig.3)] (08)
(Circuit Diagram Fig. 3 shows a 36 V source, a $12\ \Omega$ resistor, a $6\ \Omega$ resistor, and a 9 A current source). [মান: ৫]
মূল চিত্র/ডেটা অসম্পূর্ণ: এই document-এ নির্ভরযোগ্য original circuit image ও সম্পূর্ণ সংযোগ নেই। তাই একক numerical answer নিশ্চিত করা যাচ্ছে না।
Superposition-এ একবারে একটি independent source active রাখো। অন্য voltage source short, current source open করো। একই reference direction-এ পাওয়া branch currents algebraically যোগ করো।
\[I=I^{(1)}+I^{(2)}+\cdots\]
Current direction/source polarity ছাড়া source-এর যোগফল নিশ্চিত করা যায় না। Power সরাসরি superpose করা যায় না।
State the voltage equation of an alternator and indicate the significance of each parameter in the equation. [একটি অল্টারনেটরের ভোল্টেজের সমীকরণ উল্লেখ পূর্বক প্রত্যেক প্যারামিটারের তাৎপর্য নির্দেশ কর।] (04) [মান: ৫]
\[E_{\mathrm{phase,rms}}=4.44\,k_pk_d f\Phi T\]
Sinusoidal flux ধরে: \(k_p\) pitch factor, \(k_d\) distribution factor, f frequency (Hz), \(\Phi\) flux per pole (Wb), T series turns per phase। Star-এ line voltage \(\sqrt3E_{phase}\); delta-এ \(E_{phase}\)।
Draw a forward biased and a reverse biased diode circuits and also show the characteristics in both cases. [একটি ফরওয়ার্ড বায়াসড ও একটি রিভার্স বায়াসড ডায়োড সার্কিট অংকন কর এবং উভয় ক্ষেত্রে ক্যারেকটারিস্টিক কার্ভ অংকন কর।] (04) [মান: ৫]
Forward bias: anode positive, cathode negative; series resistor current limit করে। Reverse bias: cathode positive, anode negative; breakdown-এর আগে খুব ছোট leakage।
\[I_D=I_S(e^{V_D/(nV_T)}-1)\]
Forward curve exponential; silicon diode-এর প্রায় 0.7 V একটি circuit approximation, universal threshold নয়। Reverse breakdown rating অতিক্রম করলে current limiting অপরিহার্য।
একটি 220/440 ভোল্ট ট্রান্সফরমারের প্রাইমারীতে রেজিস্ট্যান্স 0.15 ওহম এবং সেকেন্ডারীতে অনুরূপ মান যথাক্রমে 0.75 ওহম ও 1.5 ওহম। যদি 0.8 পাওয়ার ফ্যাক্টর ল্যাগিং এ সরবরাহহিত কারেন্ট 10 অ্যাম্পিয়ার হয়, তবে সেকেন্ডারী টার্মিনাল ভোল্টেজ বাহির কর। (08) [মান: ৫]
\[a=220/440=0.5,\quad R_{eq,2}=0.75+0.15/a^2=1.35\,\Omega\]
\[X_{eq,2}=1.5+0.3/a^2=2.7\,\Omega\]
\[\Delta V\approx10(1.35\times0.8+2.7\times0.6)=27\,\mathrm V\]
\[V_2\approx440-27=\boxed{413\,\mathrm V}\]
এটি usual approximate regulation calculation; excitation current উপেক্ষা করা হয়েছে।
দুটি সিঙ্গেল-ফেজ ট্রান্সফরমার সফলভাবে সমান্তরালে (Parallel Operation) পরিচালনার জন্য আবশ্যকীয় চারটি শর্ত লেখ। [মান: ৫]
আবশ্যকীয় শর্তসমূহ:
১. পোলারিটি একই হতে হবে (Strict Condition): ভুল পোলারিটিতে সংযোগ দিলে সেকেন্ডারিতে দ্বিগুণ ভোল্টেজের ডেড শর্ট-সার্কিট ঘটবে।
২. ভোল্টেজ রেশিও একই হতে হবে: ভোল্টেজ রেটিং সমান না হলে লোড না থাকলেও সেকেন্ডারিতে সার্কুলেটিং কারেন্ট ঘুরে ট্রান্সফরমার গরম হবে।
৩. পার্সেন্টেজ ইম্পিড্যান্স সমান হতে হবে: অন্যথায় ট্রান্সফরমার দুটি তাদের kVA রেটিং অনুযায়ী সমানুপাতিক লোড শেয়ার করতে পারবে না।
৪. \(X/R\) অনুপাত সমান হতে হবে: যাতে ট্রান্সফরমার দুটি একই পাওয়ার ফ্যাক্টরে কাজ করে।
Decoder কী? NAND Gate ব্যবহার করে 2-input Decoder Design কর। [মান: ৫]
Decoder n-bit input থেকে সর্বোচ্চ \(2^n\)টি output নির্বাচন করে। NAND-only 2-to-4 decoder-এর output active-low।
\[\bar A=\operatorname{NAND}(A,A),\quad\bar B=\operatorname{NAND}(B,B)\]
\[Y_0=\overline{\bar A\bar B},\quad Y_1=\overline{\bar AB},\quad Y_2=\overline{A\bar B},\quad Y_3=\overline{AB}\]
| A | B | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Active-high output চাইলে প্রতিটি output-কে আরেকটি tied-input NAND দিয়ে invert করতে হবে।