સાબિત કરો કે સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સળિયાને ગતિ કરાવવા માટે જરૂરી યાંત્રિક પાવરનું વિદ્યુત પાવરમાં રૂપાંતર થાય છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે આકૃતિમાં દર્શાવેલ લંબચોરસ વાહકના ગતિશીલ હાથ $PQ$ નો અવરોધ $r$ છે. આપણે ધારીએ છીએ કે બાકીના હાથોનો અવરોધ $r$ ની સરખામણીમાં નગણ્ય છે. આમ,લૂપનો કુલ અવરોધ $r$ છે.
પ્રેરિત વિદ્યુતચાલક બળ (emf) $\varepsilon = B v l$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
લૂપમાં પ્રવાહ $I$ છે:
$I = \frac{\varepsilon}{r} = \frac{B v l}{r}$ ... $(1)$
ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે,હાથ $PQ$ પર ચુંબકીય બળ લાગે છે. આ બળ $\vec{F} = I \vec{l} \times \vec{B}$ સળિયાના વેગની વિરુદ્ધ દિશામાં કાર્ય કરે છે. આ બળનું મૂલ્ય છે:
$F = I l B = \left( \frac{B v l}{r} \right) l B = \frac{B^2 l^2 v}{r}$ ... $(2)$
બાહ્ય બળ દ્વારા આપવામાં આવતો પાવર: હાથ $PQ$ ને અચળ વેગ $v$ સાથે ગતિ કરાવવા માટે,ગતિની દિશામાં $F$ જેટલું જ બાહ્ય બળ લગાડવું પડે છે. જરૂરી યાંત્રિક પાવર છે:
$P_{mech} = F v = \left( \frac{B^2 l^2 v}{r} \right) v = \frac{B^2 l^2 v^2}{r}$ ... $(3)$
ઉત્પન્ન થતો વિદ્યુત પાવર: અવરોધ $r$ માં વ્યય થતો વિદ્યુત પાવર છે:
$P_{elec} = I^2 r = \left( \frac{B v l}{r} \right)^2 r = \frac{B^2 v^2 l^2}{r^2} \times r = \frac{B^2 l^2 v^2}{r}$ ... $(4)$
સમીકરણ $(3)$ અને $(4)$ ની સરખામણી કરતા,આપણે જોઈએ છીએ કે $P_{mech} = P_{elec}$. આમ,સળિયાને ગતિ કરાવવા માટે જરૂરી યાંત્રિક પાવરનું સંપૂર્ણપણે વિદ્યુત પાવરમાં રૂપાંતર થાય છે,જે પછી અવરોધકમાં ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.

Explore More

Similar Questions

$1 \ m$ લંબાઈનો એક વાહક સળિયો $PQ$,$4 \ T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $2 \ ms^{-1}$ ની સમાન ઝડપથી ગતિ કરે છે,જે કાગળની અંદરની તરફ દિશામાન છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $10 \ \mu F$ કેપેસિટી ધરાવતો કેપેસિટર જોડાયેલ છે. તો,કેપેસિટરની પ્લેટો પરનો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે?

એક વિમાનની પાંખનો ફેલાવો (wing span) $20$ $m$ છે. તે એવા ક્ષેત્રમાં ઉડી રહ્યું છે જ્યાં પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો શિરોલંબ ઘટક $5 \times 10^{-5} \, T$ છે,અને તેનો વેગ $360 \, km/h$ છે. પાંખોના છેડાઓ વચ્ચે ઉત્પન્ન થતો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત ....... $V$ હશે.

$m$ દળ ધરાવતા બોબ અને $L$ લંબાઈના વાહક તારવાળું એક સાદું લોલક ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ $2\theta$ ખૂણે દોલન કરે છે. દોલનની દિશાને લંબરૂપે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઘટક $B$ છે. લોલકમાં ઉદ્ભવતો મહત્તમ વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો હશે?

Difficult
View Solution

આકૃતિ જુઓ. લંબચોરસ વાહકનો ભુજ $PQ$ ને $x=0$ થી બહારની તરફ ખસેડવામાં આવે છે. સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર સમતલને લંબ છે અને $x=0$ થી $x=b$ સુધી વિસ્તરેલું છે અને $x>b$ માટે શૂન્ય છે. માત્ર ભુજ $PQ$ નોંધપાત્ર અવરોધ $r$ ધરાવે છે. એવી પરિસ્થિતિનો વિચાર કરો જ્યારે ભુજ $PQ$ ને $x=0$ થી $x=2b$ સુધી બહારની તરફ ખેંચવામાં આવે છે અને પછી અચળ ઝડપ $v$ સાથે $x=0$ પર પાછું લાવવામાં આવે છે. ફ્લક્સ,પ્રેરિત emf,ભુજને ખેંચવા માટે જરૂરી બળ અને જૂલ ઉષ્મા તરીકે વ્યય થતી પાવર માટેના સમીકરણો મેળવો. અંતર સાથે આ રાશિઓના ફેરફારની આકૃતિ દોરો.

Difficult
View Solution

કોઈ એક જગ્યાએ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સમક્ષિતિજ ઘટક $3 \times 10^{-4} \ T$ છે અને ડીપ એંગલ $\tan^{-1}(4/3)$ છે. ઉત્તર-દક્ષિણ દિશામાં મૂકવામાં આવેલ $0.25 \ m$ લંબાઈનો એક પાતળો ધાતુનો સળિયો $10 \ cm/s$ ની અચળ ઝડપે પૂર્વ દિશામાં ગતિ કરે છે. સળિયાના બે છેડાઓ વચ્ચે પ્રેરિત $e.m.f.$ $\mu V$ માં શોધો.

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