$10\; cm$ त्रिज्या वाली $100$ फेरों वाली एक वृत्ताकार कुंडली में $3.2\; A$ की धारा प्रवाहित हो रही है।
$(a)$ कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र क्या है?
$(b)$ इस कुंडली का चुंबकीय आघूर्ण क्या है?
कुंडली को एक ऊर्ध्वाधर तल में रखा गया है और यह अपने व्यास के साथ संपाती एक क्षैतिज अक्ष के परितः घूमने के लिए स्वतंत्र है। क्षैतिज दिशा में $2\; T$ का एक समान चुंबकीय क्षेत्र मौजूद है, जिससे प्रारंभ में कुंडली का अक्ष क्षेत्र की दिशा में होता है। कुंडली चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में $90^{\circ}$ के कोण से घूमती है।
$(c)$ प्रारंभिक और अंतिम स्थिति में कुंडली पर लगने वाले बलाघूर्ण का परिमाण क्या है?
$(d)$ जब कुंडली $90^{\circ}$ घूम जाती है, तो उसके द्वारा प्राप्त कोणीय चाल क्या है? कुंडली का जड़त्व आघूर्ण $0.1\; kg\; m^{2}$ है।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
$(a)$ केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र $B = \frac{\mu_{0} N I}{2 R}$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ $N = 100$, $I = 3.2\; A$, $R = 0.1\; m$.
$B = \frac{4 \pi \times 10^{-7} \times 100 \times 3.2}{2 \times 0.1} = 2 \times 10^{-3}\; T$.
$(b)$ चुंबकीय आघूर्ण $m = N I A = N I \pi R^{2}$ है।
$m = 100 \times 3.2 \times 3.14 \times (0.1)^{2} = 10\; A\; m^{2}$.
$(c)$ बलाघूर्ण $\tau = |\vec{m} \times \vec{B}| = m B \sin \theta$.
प्रारंभ में $\theta = 0^{\circ}$, इसलिए $\tau_{i} = 0\; N\; m$.
अंत में $\theta = 90^{\circ}$, इसलिए $\tau_{f} = m B = 10 \times 2 = 20\; N\; m$.
$(d)$ कार्य-ऊर्जा प्रमेय का उपयोग करते हुए, चुंबकीय बलाघूर्ण द्वारा किया गया कार्य घूर्णन गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है।
$W = \int_{0}^{\pi/2} m B \sin \theta \; d\theta = m B [-\cos \theta]_{0}^{\pi/2} = m B$.
$W = \frac{1}{2} I_{coil} \omega^{2} = m B$.
$\omega = \sqrt{\frac{2 m B}{I_{coil}}} = \sqrt{\frac{2 \times 10 \times 2}{0.1}} = \sqrt{400} = 20\; rad/s$.

Explore More

Similar Questions

एक धारावाही आयताकार कुंडली को एक असमान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है। उस कुंडली पर, कुल:

एक थॉमसन मास स्पेक्ट्रोग्राफ में एकल आयनित आयनों और दूसरे थॉमसन मास स्पेक्ट्रोग्राफ में द्वि-आयनित आयनों द्वारा निर्मित परवलय (parabolas) को संपाती बनाने के लिए,विद्युत क्षेत्रों और चुंबकीय क्षेत्रों को क्रमशः $1 : 2$ और $3 : 2$ के अनुपात में रखा जाता है। तो आयनों के द्रव्यमान का अनुपात क्या है?

Difficult
View Solution

समान लंबाई के तार से बने वृत्त और वर्ग के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र का अनुपात क्या होगा?

एक इलेक्ट्रॉन (द्रव्यमान $9 \times 10^{-31} \ kg$ और आवेश $1.6 \times 10^{-19} \ C$) जो $v = c/100$ $(c = 3 \times 10^8 \ ms^{-1})$ की गति से चल रहा है,उसे उसकी गति की दिशा के लंबवत चुंबकीय क्षेत्र $\vec{B}$ $(9 \times 10^{-4} \ T)$ में प्रवेश कराया जाता है। हम चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक समान विद्युत क्षेत्र $\vec{E}$ लागू करना चाहते हैं ताकि इलेक्ट्रॉन अपने पथ से विचलित न हो। तो:

कथन : एक आवेश,चाहे वह स्थिर हो या गति में,अपने चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।
कारण : गतिमान आवेश अपने आसपास के स्थान में केवल विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं।

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