$10\; cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતી $100$ આંટાવાળી ગૂંચળું $3.2\; A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે.
$(a)$ ગૂંચળાના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલું હશે?
$(b)$ આ ગૂંચળાની ચુંબકીય મોમેન્ટ કેટલી હશે?
ગૂંચળાને શિરોલંબ સમતલમાં મૂકવામાં આવ્યું છે અને તે તેના વ્યાસ પરના આડા અક્ષની આસપાસ મુક્તપણે ફરી શકે છે। $2\; T$ નું સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર આડી દિશામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે જેથી શરૂઆતમાં ગૂંચળાનો અક્ષ ક્ષેત્રની દિશામાં હોય. ગૂંચળું ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસર હેઠળ $90^{\circ}$ ના ખૂણે ફરે છે.
$(c)$ શરૂઆતની અને અંતિમ સ્થિતિમાં ગૂંચળા પર લાગતા ટોર્કનું મૂલ્ય કેટલું હશે?
$(d)$ જ્યારે ગૂંચળું $90^{\circ}$ ફરે ત્યારે તેની કોણીય ઝડપ કેટલી હશે? ગૂંચળાની જડત્વની ચાકમાત્રા $0.1\; kg\; m^{2}$ છે।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
$(a)$ કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_{0} N I}{2 R}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં $N = 100$, $I = 3.2\; A$, $R = 0.1\; m$.
$B = \frac{4 \pi \times 10^{-7} \times 100 \times 3.2}{2 \times 0.1} = 2 \times 10^{-3}\; T$.
$(b)$ ચુંબકીય મોમેન્ટ $m = N I A = N I \pi R^{2}$ છે.
$m = 100 \times 3.2 \times 3.14 \times (0.1)^{2} = 10\; A\; m^{2}$.
$(c)$ ટોર્ક $\tau = |\vec{m} \times \vec{B}| = m B \sin \theta$.
શરૂઆતમાં $\theta = 0^{\circ}$, તેથી $\tau_{i} = 0\; N\; m$.
અંતમાં $\theta = 90^{\circ}$, તેથી $\tau_{f} = m B = 10 \times 2 = 20\; N\; m$.
$(d)$ કાર્ય-ઊર્જા પ્રમેયનો ઉપયોગ કરતા, ચુંબકીય ટોર્ક દ્વારા થયેલ કાર્ય એ ચાકગતિ ઉર્જામાં થતા ફેરફાર જેટલું હોય છે.
$W = \int_{0}^{\pi/2} m B \sin \theta \; d\theta = m B [-\cos \theta]_{0}^{\pi/2} = m B$.
$W = \frac{1}{2} I_{coil} \omega^{2} = m B$.
$\omega = \sqrt{\frac{2 m B}{I_{coil}}} = \sqrt{\frac{2 \times 10 \times 2}{0.1}} = \sqrt{400} = 20\; rad/s$.

Explore More

Similar Questions

$10 \ eV$ ઊર્જા ધરાવતો એક $\alpha$ કણ સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તુળાકાર માર્ગે ગતિ કરે છે. સમાન માર્ગ અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરતા પ્રોટોનની ઊર્જા કેટલી હશે ($eV$ માં)? [$\alpha$ કણનું દળ $= 4 \times$ પ્રોટોનનું દળ]

એક લાંબા,સીધા તારને $10\,cm$ ત્રિજ્યાના લૂપમાં ફેરવવામાં આવે છે (આકૃતિ જુઓ). જો લૂપમાંથી $8\,A$ નો પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે,તો લૂપના કેન્દ્ર $C$ પર ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મૂલ્ય અને તેની દિશા લગભગ કેટલી હશે?

Difficult
View Solution

બે ઇન્સ્યુલેટેડ રિંગ્સ,જેમાં એકની ત્રિજ્યા બીજા કરતા થોડી નાની છે,તેમને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ તેમના સામાન્ય વ્યાસ પર લટકાવવામાં આવી છે. શરૂઆતમાં,રિંગ્સના સમતલો એકબીજાને લંબ છે. જ્યારે તે દરેકમાંથી સ્થાયી પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે ત્યારે:

$m$ દળ અને $q$ વીજભાર ધરાવતો એક વીજભારિત કણ,સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $E\hat{i}$ અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B\hat{k}$ ની અસર હેઠળ ગતિ કરે છે અને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બિંદુ $P$ થી $Q$ સુધીનો માર્ગ અનુસરે છે. $P$ અને $Q$ આગળ વેગ અનુક્રમે $v\hat{i}$ અને $-2v\hat{j}$ છે. તો નીચેનામાંથી કયા વિધાનો $(A, B, C, D)$ સાચા છે? (દર્શાવેલ માર્ગ યોજનાકીય છે અને માપ મુજબ નથી)
$(A)$ $E = \frac{3}{4}\left(\frac{mv^{2}}{qa}\right)$
$(B)$ $P$ આગળ વિદ્યુતક્ષેત્ર દ્વારા થતા કાર્યનો દર $\frac{3}{4}\left(\frac{mv^{3}}{a}\right)$ છે
$(C)$ $Q$ આગળ બંને ક્ષેત્રો દ્વારા થતા કાર્યનો દર શૂન્ય છે
$(D)$ $P$ અને $Q$ આગળ કણના કોણીય વેગમાનના મૂલ્યો વચ્ચેનો તફાવત $2mav$ છે.

એક પ્રવાહધારિત બંધ લૂપ જે કાટકોણ સમદ્વિબાજુ ત્રિકોણ $ABC$ ના સ્વરૂપમાં છે,તેને $AB$ ની દિશામાં કાર્યરત સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. જો ભુજા $BC$ પરનું ચુંબકીય બળ $\vec F$ હોય,તો ભુજા $AC$ પરનું બળ કેટલું હશે?

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