প্রথম প্রশ্ন: কেন একটি আদর্শ সেলের (ideal cell) অভ্যন্তরীণ রোধ (internal resistance) অসীম (infinite)?
একটি "আদর্শ সেল" বলতে আমরা এমন একটি বিদ্যুৎ উৎস বুঝি যেটি শুধুমাত্র তাত্ত্বিকভাবে বিদ্যমান। এটির কোনো ত্রুটি নেই, এটি সবসময় একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ (electromotive force বা EMF) সরবরাহ করে, এবং এটির কার্যক্ষমতা 100%। এখন, অভ্যন্তরীণ রোধ (internal resistance) হলো সেলের ভেতরের সেই প্রতিরোধ যা বিদ্যুৎ প্রবাহের সময় শক্তির কিছু অংশ হারিয়ে ফেলে, সাধারণত তাপ হিসেবে।
কিন্তু একটি আদর্শ সেলের ক্ষেত্রে, আমরা ধরে নিই যে এটির কোনো শক্তি হারায় না। এর মানে, সেলের ভেতর দিয়ে কারেন্ট যতই প্রবাহিত হোক না কেন, এটি তার পূর্ণ EMF সরবরাহ করতে পারে। এখন, ওহমের সূত্র অনুযায়ী, ভোল্টেজ (V) = কারেন্ট (I) × রোধ (R)। অভ্যন্তরীণ রোধের কারণে সেলের টার্মিনাল ভোল্টেজ কমে যায় এই সমীকরণ অনুযায়ী:
V_terminal = EMF - I × r (যেখানে r হল অভ্যন্তরীণ রোধ)।
একটি আদর্শ সেলে, আমরা চাই V_terminal সবসময় EMF-এর সমান হোক, কারেন্ট যত বেশি হোক না কেন। এটা সম্ভব হবে শুধু যদি I × r = 0 হয়। যেহেতু কারেন্ট (I) যেকোনো মান হতে পারে, তাই r (অভ্যন্তরীণ রোধ) যদি 0 না হয়, তাহলে ভোল্টেজ কমে যাবে। কিন্তু আদর্শ সেলের ক্ষেত্রে এমনটা হয় না। তাই আমরা বলি যে এর অভ্যন্তরীণ রোধ অসীম হওয়া উচিত নয়, বরং শূন্য (zero) হওয়া উচিত।
তবে, আপনার প্রশ্নে যদি "অসীম" বলা হয়ে থাকে, তাহলে এটা একটা ভুল ধারণা হতে পারে। আদর্শ সেলের অভ্যন্তরীণ রোধ শূন্য হয়। যদি অসীম হতো, তাহলে কারেন্ট প্রবাহিত হতো না, কারণ R অসীম হলে I = V/R অনুযায়ী কারেন্ট শূন্য হয়ে যেত। সুতরাং, আদর্শ সেলের অভ্যন্তরীণ রোধ শূন্য—এটাই যুক্তিসঙ্গত।
দ্বিতীয় প্রশ্ন: কেন একটি আদর্শ ভোল্টেজ উৎসের (ideal voltage source) অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ শূন্য (zero)?
একটি আদর্শ ভোল্টেজ উৎস (ideal voltage source) হলো এমন একটি যন্ত্র যেটি সবসময় একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ সরবরাহ করে, বাহ্যিক লোড বা কারেন্ট যাই হোক না কেন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি একটি 5 ভোল্টের আদর্শ ভোল্টেজ উৎসের সাথে কোনো সার্কিট জুড়ে দেন, তাহলে সেটি সবসময় 5 ভোল্টই দেবে, কারেন্ট 1 আম্পিয়ার হোক বা 100 আম্পিয়ার হোক।
এখন, বাস্তবে একটি ভোল্টেজ উৎসের অভ্যন্তরীণ রোধ থাকে, যার কারণে কারেন্ট বাড়লে টার্মিনাল ভোল্টেজ কমে যায়। কিন্তু আদর্শ ভোল্টেজ উৎসের ক্ষেত্রে এমনটা হয় না। এটির ভোল্টেজ সবসময় স্থির থাকে। এটা সম্ভব হওয়ার জন্য অভ্যন্তরীণ রোধকে শূন্য হতে হবে। কেন? আবার ওহমের সূত্রে ফিরে যাই:
V_terminal = V_source - I × r।
যদি r = 0 হয়, তাহলে V_terminal = V_source হয়, কারেন্ট যত বেশি হোক না কেন। এটাই আদর্শ ভোল্টেজ উৎসের বৈশিষ্ট্য।
যদি অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ শূন্য না হয়, তাহলে কারেন্ট বাড়ার সাথে সাথে ভোল্টেজ কমে যাবে, যা আদর্শ ভোল্টেজ উৎসের সংজ্ঞার সাথে মেলে না। তাই, এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ শূন্য হয়।
সঙ্খেপে:
আদর্শ সেল: এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ শূন্য (zero), কারণ এটি কোনো শক্তি হারায় না এবং পূর্ণ EMF সরবরাহ করে। "অসীম" হওয়ার কথা যদি কোথাও দেখে থাকেন, তাহলে সেটা সম্ভবত ভুল বা ভুল বোঝাবুঝি।
আদর্শ ভোল্টেজ উৎস: এর অভ্যন্তরীণ রোধ শূন্য, কারণ এটি সবসময় একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ দেয়, কারেন্টের পরিমাণ যাই হোক না কেন।
