આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $m$ દળ અને અવગણ્ય અવરોધ ધરાવતો એક વાહક તાર $XY$ બે સમાંતર વાહક તાર પર સરળતાથી સરકે છે. બંધ પરિપથમાં $AC$ ને કારણે $R$ જેટલો અવરોધ છે. $AB$ અને $CD$ આદર્શ વાહકો છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = B(t) \hat{k}$ છે.
$(i)$ તાર $XY$ ના પ્રવેગ માટેનું સમીકરણ લખો.
$(ii)$ જો $\vec{B}$ સમય પર આધારિત ન હોય,તો $v(0) = u_0$ ધારીને $v(t)$ મેળવો.
$(iii)$ $(ii)$ માટે,દર્શાવો કે $XY$ ની ગતિઊર્જામાં થતો ઘટાડો એ $R$ માં વ્યય થતી ઉષ્મા જેટલો છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે બે સમાંતર તાર $y=0$ અને $y=l$ પર છે. ધારો કે $t=0$ સમયે તાર $XY$ એ $x=0$ પર છે અને $t$ સમયે તે $x$ સ્થાન પર છે.
$(i)$ બંધ લૂપ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi = \vec{B} \cdot \vec{A} = B(t) l x$ છે.
પ્રેરિત $emf$ $\varepsilon = -\frac{d\phi}{dt} = -\frac{d}{dt}[B(t) l x] = -l [B(t) \frac{dx}{dt} + x \frac{dB(t)}{dt}] = -l B(t) v - lx \frac{dB(t)}{dt}$.
તાર પર લાગતું ચુંબકીય બળ $F = IlB(t) = \frac{\varepsilon}{R} l B(t) = -\frac{l^2 B(t)}{R} [v B(t) + x \frac{dB(t)}{dt}]$.
$F = ma$ હોવાથી,પ્રવેગ $a = -\frac{l^2 B(t)}{mR} [v B(t) + x \frac{dB(t)}{dt}]$.
$(ii)$ જો $B$ અચળ હોય,તો $\frac{dB}{dt} = 0$,તેથી $a = -\frac{l^2 B^2}{mR} v$.
$\frac{dv}{dt} = -\frac{l^2 B^2}{mR} v \implies \int_{u_0}^{v} \frac{dv}{v} = -\int_{0}^{t} \frac{l^2 B^2}{mR} dt$.
$\ln(\frac{v}{u_0}) = -\frac{l^2 B^2}{mR} t \implies v(t) = u_0 e^{-\frac{l^2 B^2}{mR} t}$.
$(iii)$ ગતિઊર્જામાં ઘટાડો $\Delta K = \frac{1}{2} m u_0^2 - \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} m u_0^2 (1 - e^{-\frac{2l^2 B^2}{mR} t})$.
વ્યય થતી ઉષ્મા $H = \int_0^t I^2 R dt = \int_0^t (\frac{Blv}{R})^2 R dt = \frac{B^2 l^2}{R} \int_0^t u_0^2 e^{-\frac{2l^2 B^2}{mR} t} dt$.
$H = \frac{B^2 l^2 u_0^2}{R} [\frac{e^{-\frac{2l^2 B^2}{mR} t}}{-\frac{2l^2 B^2}{mR}}]_0^t = \frac{1}{2} m u_0^2 (1 - e^{-\frac{2l^2 B^2}{mR} t})$.
આમ,$\Delta K = H$.

Explore More

Similar Questions

અર્ધવર્તુળાકાર આકારમાં વાળેલા વાહક તારની લંબાઈ $L$ છે અને તે તેના સમતલમાં અચળ વેગ $v$ થી ગતિ કરે છે. તારના સમતલને લંબ દિશામાં એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. વેગ મુક્ત છેડાઓને જોડતા વ્યાસ સાથે $45^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે છે અને તારના છેડાઓ વચ્ચે પ્રેરિત emf $\Phi = \alpha(B v L)$ છે. અચળાંક $\alpha$ નું મૂલ્ય કેટલું છે?

$20 \text{ cm}$ લંબાઈનો એક સળિયો $0.5 \text{ T}$ ની તીવ્રતાવાળા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં તેના એક છેડાને અનુલક્ષીને $100 \text{ rps}$ ની કોણીય ઝડપથી ભ્રમણ કરે છે. સળિયાના બે છેડાઓ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો હશે? $(V)$

$l$ લંબાઈનો એક સળિયો કાગળના સમતલમાં તેના એક છેડાની આસપાસ $\omega$ કોણીય ઝડપ સાથે ફરે છે,જે કાગળના સમતલની અંદર તરફ $i$ પ્રવાહ વહન કરતા અનંત લાંબા વાહક તારથી $a$ અંતરે છે. આકૃતિમાં દર્શાવેલ ક્ષણે સળિયામાં પ્રેરિત $emf$ શોધો.

$L = 1.0\, m$ લંબાઈનો એક વાહક સળિયો $PQ$,કાગળની અંદરની તરફ દિશા ધરાવતા $B = 4.0\, T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $v = 20\, m/s$ ની સમાન ઝડપથી ગતિ કરે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $C = 10\, \mu F$ કેપેસિટન્સ ધરાવતો કેપેસિટર જોડાયેલ છે. તો:

Difficult
View Solution

આપેલ આકૃતિમાં, $l$ લંબાઈના વાહક $PQ$ ને $x = 0$ થી $x = b$ સુધી અને ત્યારબાદ $x = 2b$ સુધી અચળ વેગ $\vec{v}$ થી ગતિ કરાવવામાં આવે છે. એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ કાગળના સમતલને લંબ છે અને તે $x = 0$ થી $x = b$ સુધી વિસ્તરેલું છે, અને $x > b$ માટે તે શૂન્ય છે. વાહકમાં પ્રેરિત emf નું મૂલ્ય 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