As per maximum power transfer theorem, maximum power transfer occurs when:

RL=0

RL= RS

RL= ∞

RL=0 or ∞

তথ্য ও যোগাযোগ প্রযুক্তি

তথ্য প্রযুক্তির ধারণা (Information Technology - IT)

বিসিএস

উত্তরের বিবরণ

Maximum Power Transfer Theorem বিদ্যুৎ প্রকৌশলের একটি মৌলিক ধারণা, যা ব্যাখ্যা করে কিভাবে একটি সার্কিট থেকে সর্বাধিক শক্তি একটি লোডে স্থানান্তর করা যায়। যখন একটি ডিসি উৎসের অভ্যন্তরীণ রোধ (RS) নির্দিষ্ট থাকে, তখন লোড রোধ (RL) যদি সেই উৎসের রোধের সমান হয়, তখনই সর্বাধিক শক্তি লোডে সরবরাহ করা সম্ভব হয়। এই অবস্থায় সার্কিটের শক্তি ক্ষয় ও সরবরাহের মধ্যে ভারসাম্য তৈরি হয়, ফলে আউটপুট সর্বাধিক হয়।

মূল নীতি: সর্বাধিক পাওয়ার স্থানান্তরের জন্য ( RL = RS ) হওয়া আবশ্যক। যখন লোড রোধ উৎসের রোধের সমান হয়, তখন উৎসের ভোল্টেজ সমানভাবে উৎস ও লোডের মধ্যে বিভাজিত হয়, যা সর্বাধিক শক্তি প্রদান করে।
তাত্ত্বিক বিশ্লেষণ: যদি সার্কিটে উৎসের ভোল্টেজ ( V ) এবং অভ্যন্তরীণ রোধ ( RS ) থাকে, তবে লোডে প্রদত্ত শক্তি ( P = I^2 \times RL )। এখানে ( I = \frac{V}{RS + RL} )। তাই শক্তি হবে
( P = \frac{V^2 \times RL}{(RS + RL)^2} )।
এই সমীকরণ অনুযায়ী দেখা যায় যে, শক্তি সর্বাধিক হয় যখন ( RL = RS )।
শারীরিক অর্থ: ( RL = RS ) হলে উৎসের মোট শক্তির অর্ধেক লোডে পৌঁছায় এবং বাকি অর্ধেক উৎসের অভ্যন্তরীণ রোধে ক্ষয় হয়। যদিও এটি শক্তি দক্ষতার দিক থেকে সর্বোত্তম নয়, তবে এটি সর্বাধিক স্থানান্তরযোগ্য শক্তি নিশ্চিত করে।
বাস্তব প্রয়োগ: এই তত্ত্বটি রেডিও ট্রান্সমিশন, অডিও সিস্টেম, এবং টেলিকমিউনিকেশন সার্কিটে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে উৎস ও লোডের ইমপিডেন্স মিলিয়ে সর্বোচ্চ সিগন্যাল ট্রান্সফার নিশ্চিত করা হয়।

ভুল বিকল্পগুলোর বিশ্লেষণ:

ক) RL = 0: এটি শর্ট সার্কিট অবস্থা। এখানে লোড রোধ শূন্য হলে সার্কিটে বিশাল প্রবাহ সৃষ্টি হয়, কিন্তু লোডের ওপর কোনো ভোল্টেজ বিকাশ না হওয়ায় শক্তি ( P = V^2 / RL ) কার্যত শূন্য হয়ে যায়।
গ) RL = ∞: এটি ওপেন সার্কিট অবস্থা, যেখানে সার্কিটে কোনো প্রবাহ হয় না। ফলে ( I = 0 ) এবং শক্তি ( P = I^2 \times RL ) = 0, অর্থাৎ কোনো পাওয়ার ট্রান্সফার হয় না।
ঘ) RL = 0 বা ∞: উভয় চরম অবস্থায়ই শক্তি স্থানান্তর শূন্য হয়, তাই এগুলো সর্বাধিক শক্তি স্থানান্তরের শর্ত হতে পারে না।

উপসংহার: সর্বাধিক শক্তি স্থানান্তর সম্ভব হয় তখনই, যখন লোড রোধ উৎসের অভ্যন্তরীণ রোধের সমান হয়, অর্থাৎ RL = RS। এটি একটি মৌলিক ও পরীক্ষিত নিয়ম, যা বাস্তব সার্কিটে শক্তি স্থানান্তরের সর্বোত্তম কার্যকারিতা নিশ্চিত করে।