સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકેલી ચુંબકીય સોય પર લાગતા ટોર્કનું સમીકરણ લખો અને તેના આવર્તકાળ $T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{mB}}$ માટેનું સૂત્ર મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $\vec{m}$ ચુંબકીય ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવતી એક ચુંબકીય સોય સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ માં મૂકેલી છે.
$N$ અને $S$ ધ્રુવો પર લાગતા બળો સમાન અને વિરુદ્ધ દિશાના હોય છે,જે એક બળયુગ્મ બનાવે છે અને સોય પર ટોર્ક $\vec{\tau}$ લગાડે છે.
ટોર્કનું સૂત્ર $\vec{\tau} = \vec{m} \times \vec{B}$ છે.
આમ,ટોર્કનું મૂલ્ય $\tau = mB \sin \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{m}$ અને $\vec{B}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
આ ટોર્ક સોયને તેની સંતુલન સ્થિતિમાં પાછી લાવવા માટે પ્રયત્ન કરે છે,તેથી પુનઃસ્થાપક ટોર્ક $\tau = -mB \sin \theta$ લખી શકાય.
ભ્રમણ માટે ન્યૂટનના બીજા નિયમ મુજબ,$\tau = I \alpha = I \frac{d^2 \theta}{dt^2}$,જ્યાં $I$ એ જડત્વની ચાકમાત્રા છે.
ટોર્કના બંને સમીકરણોને સરખાવતા: $I \frac{d^2 \theta}{dt^2} = -mB \sin \theta$.
નાના દોલનો માટે,$\sin \theta \approx \theta$ લેતા,$I \frac{d^2 \theta}{dt^2} = -mB \theta$.
તેથી,$\frac{d^2 \theta}{dt^2} = -\left( \frac{mB}{I} \right) \theta$.
આ સમીકરણ સરળ આવર્ત ગતિનું છે,$\frac{d^2 \theta}{dt^2} = -\omega^2 \theta$,જ્યાં $\omega^2 = \frac{mB}{I}$.
તેથી,કોણીય આવૃત્તિ $\omega = \sqrt{\frac{mB}{I}}$ થાય.
$\omega = \frac{2\pi}{T}$ હોવાથી,$\frac{2\pi}{T} = \sqrt{\frac{mB}{I}}$.
આમ,$T$ માટે ઉકેલતા,$T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{mB}}$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

એક ટૂંકો ગજિયો ચુંબક $800 \; G$ ના બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે $30^{\circ}$ ના ખૂણે મૂકવામાં આવે છે,જે $0.016 \; Nm$ નું ટોર્ક અનુભવે છે.
$(a)$ ચુંબકની ચુંબકીય મોમેન્ટ કેટલી છે?
$(b)$ તેને તેની સૌથી સ્થાયી સ્થિતિમાંથી સૌથી અસ્થાયી સ્થિતિમાં લઈ જવા માટે કરવું પડતું કાર્ય કેટલું છે?
$(c)$ આ ગજિયા ચુંબકને $2 \times 10^{-4} \; m^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $1000$ આંટા ધરાવતા સોલેનોઇડ વડે બદલવામાં આવે છે,જેની ચુંબકીય મોમેન્ટ સમાન છે. સોલેનોઇડમાંથી વહેતો પ્રવાહ શોધો.

$10^{-2} \hat{i} \text{ A} \cdot \text{m}^2$ ના કુલ ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા ચુંબકને સમય સાથે બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = B \cos(\omega t) \hat{i}$ માં મૂકવામાં આવે છે, જ્યાં $B = 1 \text{ T}$ અને $\omega = 0.125 \text{ rad/s}$ છે। $t = 1 \text{ s}$ સમયે ચુંબકીય મોમેન્ટની દિશા ઉલટાવવા માટે કરવામાં આવેલ કાર્ય કેટલું હશે ($\text{ J}$ માં)?

એક ગજિયા ચુંબકની ધ્રુવ પ્રબળતા $48 \, A \cdot m$ છે અને તેના ધ્રુવો વચ્ચેનું અંતર $25 \, cm$ છે. $0.15 \, N \cdot A^{-1} \cdot m^{-1}$ ફ્લક્સ ઘનતા ધરાવતા સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે $30^{\circ}$ ના ખૂણે તેને રાખવા માટે જરૂરી ટોર્ક . . . . . . $N \cdot m$ હશે.

એક ચુંબકીય ડાયપોલને $B$ તીવ્રતા ધરાવતા સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં,ક્ષેત્રની દિશામાં ગોઠવવામાં આવે છે. જો ચુંબકીય ડાયપોલ મોમેન્ટ $M$ હોય,તો ડાયપોલને ફેરવવા માટે બાહ્ય એજન્ટ દ્વારા કરવામાં આવતું મહત્તમ કાર્ય કેટલું હશે?

$5.0 \ cm$ લંબાઈ ધરાવતા ગજિયા ચુંબકથી તેના મધ્યબિંદુથી $75 \ cm$ અંતરે વિષુવવૃત્તીય ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મૂલ્ય કેટલું હશે? ગજિયા ચુંબકની ચુંબકીય મોમેન્ટ $0.75 \ A \ m^2$ છે.

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