$(a)$ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ લાંબા સીધા તાર અને $a$ બાજુવાળા ચોરસ લૂપ વચ્ચેના અન્યોન્ય પ્રેરકત્વ (mutual inductance) માટેનું સૂત્ર મેળવો.
$(b)$ હવે ધારો કે સીધા તારમાં $50\; A$ નો પ્રવાહ વહે છે અને લૂપને જમણી તરફ $v=10\; m/s$ ના અચળ વેગથી ખસેડવામાં આવે છે. જ્યારે $x=0.2\; m$ હોય તે ક્ષણે લૂપમાં ઉદ્ભવતું પ્રેરિત $emf$ ગણો. $a=0.1\; m$ લો અને ધારો કે લૂપનો અવરોધ ઘણો વધારે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) લાંબા સીધા તારથી $y$ અંતરે લૂપમાં એક નાનો ઘટક $dy$ ધ્યાનમાં લો.
ઘટક $dy$ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $d\phi = B dA$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં, $dA = a dy$ એ ઘટકનું ક્ષેત્રફળ છે.
$y$ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_0 I}{2\pi y}$ છે.
તેથી, $d\phi = \left(\frac{\mu_0 I}{2\pi y}\right) a dy = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \frac{dy}{y}$.
$y = x$ થી $y = x + a$ સુધી સંકલન કરતા:
$\phi = \int_{x}^{x+a} \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \frac{dy}{y} = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} [\ln y]_{x}^{x+a} = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \ln\left(\frac{x+a}{x}\right) = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \ln\left(1 + \frac{a}{x}\right)$.
$\phi = MI$ હોવાથી, અન્યોન્ય પ્રેરકત્વ $M = \frac{\mu_0 a}{2\pi} \ln\left(1 + \frac{a}{x}\right)$ છે.
$(b)$ પ્રેરિત $emf$, $e = |\frac{d\phi}{dt}|$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. વૈકલ્પિક રીતે, $e = (B_1 - B_2)av$, જ્યાં $B_1 = \frac{\mu_0 I}{2\pi x}$ અને $B_2 = \frac{\mu_0 I}{2\pi (x+a)}$.
$e = \frac{\mu_0 I a v}{2\pi} \left(\frac{1}{x} - \frac{1}{x+a}\right) = \frac{\mu_0 I a v}{2\pi} \left(\frac{a}{x(x+a)}\right)$.
કિંમતો મૂકતા: $I = 50\; A$, $x = 0.2\; m$, $a = 0.1\; m$, $v = 10\; m/s$, $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\; T\cdot m/A$.
$e = \frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 50 \times 0.1 \times 10}{2\pi} \times \left(\frac{0.1}{0.2(0.2+0.1)}\right) = (2 \times 10^{-7} \times 50) \times \left(\frac{0.1}{0.2 \times 0.3}\right) = 10^{-5} \times \left(\frac{0.1}{0.06}\right) = 1.67 \times 10^{-5}\; V$.

Explore More

Similar Questions

બે સીધી વાહક રેલ નીચે દર્શાવ્યા મુજબ કાટખૂણો બનાવે છે. રેલના સંપર્કમાં રહેલો એક વાહક સળિયો સમય $t=0$ પર શિરોબિંદુથી શરૂ થાય છે અને $v=5 \ m \ s^{-1}$ ના અચળ વેગ સાથે તેમની સાથે ગતિ કરે છે. $B=0.1 \ T$ વાળું ચુંબકીય ક્ષેત્ર પાનાની બહારની દિશામાં છે. સમય $t=4 \ s$ પર સર્કિટમાં પ્રેરિત emf નું નિરપેક્ષ મૂલ્ય કેટલું હશે ($V$ માં)?

એક સ્થળે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સમક્ષિતિજ ઘટક $H$ નું મૂલ્ય $3 \times 10^{-5} \, Wb/m^2$ છે. $2 \, m$ લંબાઈનો એક ધાતુનો સળિયો $AB$,જે પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશામાં રાખેલ છે અને તેનો છેડો $A$ પૂર્વ તરફ છે,તે $50 \, m/s$ ના અચળ વેગથી શિરોલંબ નીચે પડે છે. સળિયાનો કયો છેડો ધનભારિત બનશે અને બંને છેડાઓ વચ્ચે પ્રેરિત વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો હશે?

$m$ દળ,$d$ લંબાઈ અને $R$ અવરોધ ધરાવતો એક સળિયો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સમાંતર પાટા પર ઘર્ષણરહિત સમક્ષિતિજ સમતલમાં સરકે છે. પાટા વચ્ચે અચળ emf $\varepsilon$ ધરાવતી બેટરી જોડેલી છે અને અચળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ પાનાના સમતલને લંબ રૂપે છે. ધારો કે સળિયો સ્થિર સ્થિતિમાંથી ગતિ શરૂ કરે છે,તો $t$ સમયે તેની ઝડપ શોધો.

$2500 \ m$ લંબાઈનો એક ધાતુનો તાર જમીનથી અમુક ઊંચાઈએ પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશામાં રાખવામાં આવ્યો છે. જો તે મુક્ત પતન કરીને જમીન પર પડે,તો જ્યારે તેની ઝડપ $10 \ m/s$ હોય ત્યારે તારમાં પ્રેરિત પ્રવાહ કેટલો હશે ($A$ માં)? (તારનો અવરોધ $= 25 \ \Omega$,$g = 10 \ m/s^2$ અને પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સમક્ષિતિજ ઘટક $B_{H} = 2 \times 10^{-5} \ T$)

એક લંબચોરસ ગૂંચળું $ABCD$ ને નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવેલ અક્ષની આસપાસ સમાન કોણીય વેગ સાથે ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ફેરવવામાં આવે છે. ગૂંચળાની પરિભ્રમણની અક્ષ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ બંને સમક્ષિતિજ છે. ગૂંચળામાં પ્રેરિત $e.m.f.$ ત્યારે મહત્તમ હશે જ્યારે

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo