AC বর্তনীতে গুণমান সহগ (Q Factor)

গুণমান সহগ (Quality Factor বা Q Factor)

সংজ্ঞা : AC বর্তনীর রেজোনান্স অবস্থায় একটি বর্তনীর শক্তি সংরক্ষণের ক্ষমতা এবং শক্তি অপচয়ের হারের অনুপাতকে গুণমান সহগ (Q Factor) বলা হয়। এটি একটি মাত্রাহীন রাশি।

Q Factor = \( \dfrac{২π \times \text{সংরক্ষিত শক্তি}}{\text{চক্রপ্রতি শক্তি অপচয়}} \)

প্রাসঙ্গিক বর্তনী : Q ফ্যাক্টর সাধারণত RLC সিরিজ রেজোনান্স বর্তনী-তে আলোচনা করা হয়।

RLC সিরিজ বর্তনীতে Q Factor এর অভিব্যক্তি:

একটি RLC সিরিজ বর্তনীতে রেজোনান্সে, Q Factor কে প্রকাশ করা যায়:

\( Q = \dfrac{1}{R} \sqrt{\dfrac{L}{C}} \)

এছাড়া, রেজোনান্স ফ্রিকোয়েন্সি \( f_0 \) ব্যবহার করে:

\( Q = \dfrac{f_0}{\Delta f} \), যেখানে \( \Delta f \) হলো ব্যান্ডউইথ।

পরিভাষা:

  • R: রোধ (Resistance)
  • L: ইন্ডাকট্যান্স (Inductance)
  • C: ধারকতা (Capacitance)
  • f0: রেজোনান্স ফ্রিকোয়েন্সি
  • Δf: ব্যান্ডউইথ (Bandwidth), যেখানে বর্তনীর ক্ষমতা রেজোনান্স পাওয়ার এর অর্ধেক হয়।

Q Factor বেশি হলে:

  • বর্তনীতে শক্তি ক্ষয় কম হয়।
  • রেজোনান্স তীক্ষ্ণ বা স্পষ্ট হয়।
  • সিগন্যাল ফিল্টার হিসেবে কার্যকর।

Q Factor কম হলে:

  • বর্তনীতে শক্তি দ্রুত অপচয় হয়।
  • রেজোনান্স তীক্ষ্ণ হয় না।
  • সিগন্যাল বাছাই করার ক্ষমতা কমে।

Q Factor এর ব্যবহার:

  • রেডিও টিউনিং বর্তনীতে
  • Band-pass ও Band-stop ফিল্টারে
  • Wireless যোগাযোগ ব্যবস্থায়
  • Oscillator ডিজাইন-এ

উদাহরণ:

ধরা যাক, একটি RLC বর্তনীতে R = 10Ω, L = 1 H এবং C = 10 µF।

তাহলে,

\( Q = \dfrac{1}{R} \sqrt{\dfrac{L}{C}} = \dfrac{1}{10} \sqrt{\dfrac{1}{10 \times 10^{-6}}} = \dfrac{1}{10} \sqrt{10^5} = \dfrac{1}{10} \times 316.2 = 31.6 \)

অতএব, Q ফ্যাক্টর = 31.6 (উচ্চ গুণমান সহগ)।

লিখেছেনঃ তোমার ব্লগ টিম | physicsstudymat.com