কার্শফের সূত্র (Kirchhoff's Law) কী?
Amdad
কার্শফের সূত্র (Kirchhoff's Laws) হলো জটিল ইলেকট্রিক্যাল সার্কিট বিশ্লেষণের জন্য সবচেয়ে শক্তিশালী হাতিয়ার। যেখানে ওহমের সূত্র ব্যর্থ হয় বা সার্কিট অনেক বেশি জটিল হয়ে পড়ে, সেখানে এই সূত্র দুটি ব্যবহার করা হয়। ১৮৪৫ সালে জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী গুস্তাভ কার্শফ এটি আবিষ্কার করেন।
ওহমের সূত্র দিয়ে সাধারণ সার্কিট সমাধান করা গেলেও যখন একটি সার্কিটে একাধিক লুপ বা জংশন থাকে, তখন সেটি সমাধান করা কঠিন হয়ে পড়ে। এখানেই কাজে আসে কার্শফের দুটি বিখ্যাত সূত্র।
কার্শফের সূত্র দুটি হলো:
১. কার্শফের কারেন্ট সূত্র (Kirchhoff's Current Law - KCL)
২. কার্শফের ভোল্টেজ সূত্র (Kirchhoff's Voltage Law - KVL)
১. কার্শফের কারেন্ট সূত্র (KCL)
এই সূত্রটিকে 'জংশন রুল' বা 'পয়েন্ট রুল'ও বলা হয়। এটি চার্জ সংরক্ষণের নীতির ওপর ভিত্তি করে তৈরি।
সূত্র: কোনো বৈদ্যুতিক সার্কিটের একটি সংযোগস্থলে (Junction) মিলিত কারেন্টগুলোর বীজগাণিতিক যোগফল শূন্য হয়।
সহজ কথায়— একটি পয়েন্টে যতটুকু কারেন্ট আসবে, ঠিক ততটুকুই বেরিয়ে যাবে।
গাণিতিক রূপ: I = 0
ধরা যাক একটি পয়েন্টে I_1 এবং I_2 কারেন্ট ঢুকছে এবং I_3 কারেন্ট বেরিয়ে যাচ্ছে। তবে সূত্র অনুযায়ী:
I1+I2=I3
২. কির্শফের ভোল্টেজ সূত্র (KVL)
এই সূত্রটিকে 'লুপ রুল' বলা হয়। এটি শক্তির সংরক্ষণশীলতা নীতির ওপর ভিত্তি করে তৈরি।
সূত্র: কোনো একটি আবদ্ধ বৈদ্যুতিক লুপের ভেতরে থাকা সমস্ত ভোল্টেজ সোর্স এবং ভোল্টেজ ড্রপের বীজগাণিতিক যোগফল শূন্য হয়।
সহজ কথায়— একটি লুপের মধ্যে মোট ভোল্টেজ সরবরাহ এবং খরচ হওয়া ভোল্টেজের পরিমাণ সমান থাকে।
গাণিতিক রূপ: V = 0
একটি লুপের ভেতরে যদি একটি ব্যাটারি (V) থাকে এবং দুটি রেজিস্ট্যান্স (R_1, R_2) থাকে, তবে:
V-(I*R1)-(I*R2)=0
কেন কার্শফের সূত্র জানা জরুরি?
উপসংহার
কার্শফের সূত্র দুটি না জানলে বড় কোনো পাওয়ার প্ল্যান্ট বা ইলেকট্রনিক্স মাদারবোর্ডের সার্কিট ডিজাইন করা অসম্ভব। ওহমের সূত্র যদি গণিতের যোগ-বিয়োগ হয়, তবে কির্শফের সূত্র হলো উচ্চতর বীজগণিত।
