ওহমের সূত্রটি ব্যাখ্যা কর – ইলেক্ট্রনিক্স জগতের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি

ওহমের সূত্র কী, ভোল্টেজ কারেন্ট ও রোধের সম্পর্ক, সহজ উদাহরণ ও বাস্তব প্রয়োগসহ সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা এক জায়গায় জানুন।

আমাদের দৈনন্দিন জীবনের প্রায় সব আধুনিক যন্ত্রই বিদ্যুৎ ছাড়া অচল। স্মার্টফোন, কম্পিউটার, ফ্রিজ, টেলিভিশন, লাইট, ফ্যান সবকিছুতেই বিদ্যুৎ কাজ করছে নির্দিষ্ট কিছু নিয়ম মেনে। এই নিয়মগুলোর মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ও মৌলিক নিয়মটি হলো ওহমের সূত্র (Ohm’s Law)। ওহমের সূত্র ছাড়া ইলেক্ট্রনিক্স বোঝা প্রায় অসম্ভব বলা যায়। তাই যারা ইলেক্ট্রনিক্স শেখা শুরু করছেন, তাদের প্রথম ধাপই হলো ওহমের সূত্র ভালোভাবে বোঝা।

ওহমের সূত্র আমাদের শেখায় ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং রোধ এই তিনটি জিনিস কীভাবে একে অপরের সঙ্গে সম্পর্কযুক্ত। এই সূত্র বুঝতে পারলে যে কেউ সহজেই একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে কী ঘটছে তা আন্দাজ করতে পারে।

ওহমের সূত্রের জনক ছিলেন জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী Georg Simon Ohm। তিনি ১৮২৭ সালে প্রথম এই সূত্রটি প্রকাশ করেন। তার গবেষণায় দেখা যায়, নির্দিষ্ট শর্তে বিদ্যুৎ প্রবাহ সব সময় একটি নির্দিষ্ট নিয়ম মেনে চলে। শুরুতে অনেক বিজ্ঞানী তার কাজকে গুরুত্ব দেননি, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে এটি ইলেক্ট্রনিক্সের ভিত্তি হিসেবে স্বীকৃতি পায়।

আজকের আধুনিক ইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তি এই সূত্রের উপর দাঁড়িয়ে আছে।

ওহমের সূত্রটি ব্যাখ্যা কর

ওহমের সূত্র বুঝতে হলে আমাদের আগে তিনটি মৌলিক ধারণা পরিষ্কার করতে হবে। এগুলো হলো ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং রোধ।

ভোল্টেজ (Voltage, V) কী?

ভোল্টেজ হলো বৈদ্যুতিক চাপ। সহজ ভাষায় বললে, এটি সেই শক্তি যা ইলেকট্রনকে চলতে বাধ্য করে। ভোল্টেজ না থাকলে কারেন্ট চলবে না।

বাস্তব উদাহরণ হিসেবে ধরুন, একটি পানির ট্যাংক। ট্যাংকের পানির উচ্চতা যত বেশি, নিচের পাইপে পানির চাপ তত বেশি হয়। ঠিক তেমনি ভোল্টেজ যত বেশি, ইলেকট্রনের ওপর চাপও তত বেশি।

ভোল্টেজের একক হলো Volt (V)।

কারেন্ট (Current, I) কী?

কারেন্ট হলো বিদ্যুৎ প্রবাহ। অর্থাৎ নির্দিষ্ট সময়ে কত ইলেকট্রন একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে চলাচল করছে, সেটাই কারেন্ট।

পানির উদাহরণে, পাইপ দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে যত পানি প্রবাহিত হয়, সেটাই কারেন্টের মতো।

কারেন্টের একক হলো Ampere (A)।

রোধ (Resistance, R) কী?

রোধ হলো বিদ্যুৎ প্রবাহের পথে বাধা। কোনো পরিবাহী যত বেশি বাধা সৃষ্টি করবে, তার মধ্য দিয়ে কারেন্ট তত কম যাবে।

পাইপ যদি সরু হয়, তাহলে পানির প্রবাহ কমে যায়। এটিই রোধের সহজ উদাহরণ।

রোধের একক হলো Ohm (Ω)।

ওহমের সূত্রের মূল কথা

ওহমের সূত্র খুব সহজ একটি সম্পর্ক দেখায়। এটি বলে—

নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট তার দুই প্রান্তের ভোল্টেজের সমানুপাতিক এবং রোধের ব্যস্তানুপাতিক।

ওহমের সূত্রের গাণিতিক রূপ

ওহমের সূত্রকে একটি ছোট সমীকরণ দিয়ে প্রকাশ করা যায়—

V = I × R

এখানে
V = ভোল্টেজ
I = কারেন্ট
R = রোধ

এই একটি সমীকরণ দিয়েই সার্কিটের তিনটি মান নির্ণয় করা সম্ভব।

Ohm’s Law Triangle দিয়ে সহজে মনে রাখার কৌশল

অনেকে ওহমের সূত্র মনে রাখতে সমস্যায় পড়েন। এজন্য একটি সহজ কৌশল আছে, যাকে বলা হয় Ohm’s Law Triangle।

ত্রিভুজের উপরে থাকে V, নিচে I ও R।

• ভোল্টেজ বের করতে: V = I × R
• কারেন্ট বের করতে: I = V ÷ R
• রোধ বের করতে: R = V ÷ I

এই কৌশল ব্যবহার করলে সূত্র কখনো ভুলে যাবেন না।

ওহমের সূত্রের গাণিতিক উদাহরণ

উদাহরণ ১: ভোল্টেজ নির্ণয়

একটি সার্কিটে কারেন্ট ২ অ্যাম্পিয়ার এবং রোধ ৫ ওহম।
তাহলে ভোল্টেজ হবে—

V = I × R
V = 2 × 5
V = 10 Volt

উদাহরণ ২: কারেন্ট নির্ণয়

একটি সার্কিটে ভোল্টেজ ১২ ভোল্ট এবং রোধ ৬ ওহম।
I = V ÷ R
I = 12 ÷ 6
I = 2 Ampere

উদাহরণ ৩: রোধ নির্ণয়

একটি হিটারে ভোল্টেজ ২২০ ভোল্ট এবং কারেন্ট ১০ অ্যাম্পিয়ার।
R = V ÷ I
R = 220 ÷ 10
R = 22 Ohm

দৈনন্দিন জীবনে ওহমের সূত্রের ব্যবহার

ফিউজ ও সার্কিট ব্রেকার

শর্ট সার্কিট হলে রোধ কমে যায়। তখন কারেন্ট হঠাৎ বেড়ে যায়। ওহমের সূত্র অনুযায়ী বেশি কারেন্ট ফিউজ গলিয়ে দেয় এবং বড় দুর্ঘটনা থেকে রক্ষা করে।

ফ্যানের রেগুলেটর

রেগুলেটর ঘোরালে রোধ বাড়ে বা কমে। রোধ বাড়লে কারেন্ট কমে যায়, ফলে ফ্যান ধীরে ঘোরে।

মোবাইল চার্জার

চার্জারে লেখা থাকে 5V, 2A। এটি ওহমের সূত্র মেনে ফোনে নির্দিষ্ট কারেন্ট পাঠায়।

ইলেকট্রিক হিটার

হিটারে উচ্চ রোধযুক্ত তার ব্যবহার করা হয়। এতে কারেন্ট প্রবাহে তাপ উৎপন্ন হয়।

ওহমের সূত্রের সীমাবদ্ধতা

ওহমের সূত্র সব ক্ষেত্রে কাজ করে না। কিছু ডিভাইস আছে যেগুলোকে বলা হয় Non-Ohmic Device।

যেমন—

• ডায়োড
• ট্রানজিস্টর
• LED

এগুলোতে ভোল্টেজ ও কারেন্টের সম্পর্ক সরলরেখার মতো নয়, তাই ওহমের সূত্র এখানে পুরোপুরি প্রযোজ্য নয়।

কেন ওহমের সূত্র শেখা জরুরি

• ইলেক্ট্রনিক্স শেখার ভিত্তি তৈরি হয়
• সার্কিট ডিজাইন সহজ হয়
• বৈদ্যুতিক সমস্যা দ্রুত বুঝতে সাহায্য করে
• নিরাপত্তা নিশ্চিত করা যায়

এই কারণে স্কুল, কলেজ থেকে শুরু করে ইঞ্জিনিয়ারিং—সব জায়গায় ওহমের সূত্র পড়ানো হয়।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

ওহমের সূত্র শুধু একটি গাণিতিক সমীকরণ নয়, এটি ইলেক্ট্রনিক্স বোঝার মূল চাবিকাঠি। ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং রোধ এই তিনটি বিষয়ের সম্পর্ক পরিষ্কারভাবে বুঝতে পারলে বিদ্যুতের জগত আর জটিল মনে হবে না। যারা ইলেক্ট্রনিক্স শেখার শুরুতে আছেন, তাদের জন্য ওহমের সূত্র জানা সবচেয়ে জরুরি একটি ধাপ।