શૂન્યાવકાશમાં $z$-દિશામાં ગતિ કરતા સમતલ $EM$ તરંગને $\vec E = E_0 \sin(kz - \omega t) \hat i$ અને $\vec B = B_0 \sin(kz - \omega t) \hat j$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$(i)$ આકૃતિમાં દર્શાવેલ લંબચોરસ લૂપ $1234$ પર $\int \vec E \cdot d\vec l$ નું મૂલ્ય શોધો.
$(ii)$ લૂપ $1234$ દ્વારા ઘેરાયેલી સપાટી પર $\int \vec B \cdot d\vec s$ નું મૂલ્ય શોધો.
$(iii)$ $\frac{E_0}{B_0} = c$ સાબિત કરવા માટે $\int \vec E \cdot d\vec l = -\frac{d\phi_E}{dt}$ નો ઉપયોગ કરો.
$(iv)$ સમાન પ્રક્રિયા અને સમીકરણ $\int \vec B \cdot d\vec l = \mu_0 I + \mu_0 \epsilon_0 \frac{d\phi_E}{dt}$ નો ઉપયોગ કરીને સાબિત કરો કે $c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \epsilon_0}}$.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $(i)$ લૂપ $1234$ પર રેખીય સંકલન $\oint \vec E \cdot d\vec l = \int_1^2 \vec E \cdot d\vec l + \int_2^3 \vec E \cdot d\vec l + \int_3^4 \vec E \cdot d\vec l + \int_4^1 \vec E \cdot d\vec l$ છે. $\vec E$ એ $\hat i$ દિશામાં હોવાથી અને વિભાગ $1-2$ તથા $3-4$ એ $\hat z$ દિશામાં હોવાથી,તેમનો ડોટ ગુણાકાર શૂન્ય થાય છે. વિભાગ $2-3$ અને $4-1$ માટે,$\vec E$ એ $d\vec l$ ને સમાંતર/પ્રતિ-સમાંતર છે. તેથી,$\oint \vec E \cdot d\vec l = h E_0 [\sin(kz_2 - \omega t) - \sin(kz_1 - \omega t)]$.
$(ii)$ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi_B = \int \vec B \cdot d\vec s$ છે. $d\vec s = h dz \hat j$ લેતા,$\phi_B = \int_{z_1}^{z_2} B_0 \sin(kz - \omega t) h dz = \frac{B_0 h}{k} [\cos(kz_1 - \omega t) - \cos(kz_2 - \omega t)]$.
$(iii)$ ફેરાડેના નિયમ $\oint \vec E \cdot d\vec l = -\frac{d\phi_B}{dt}$ નો ઉપયોગ કરીને,આપણે ફ્લક્સનું સમયની સાપેક્ષે વિકલન કરીએ છીએ અને તેને રેખીય સંકલન સાથે સરખાવીએ છીએ. કંપવિસ્તારની સરખામણી કરતા,આપણને $E_0 = c B_0$ મળે છે,તેથી $\frac{E_0}{B_0} = c$.
$(iv)$ એમ્પીયર-મેક્સવેલના નિયમ $\oint \vec B \cdot d\vec l = \mu_0 \epsilon_0 \frac{d\phi_E}{dt}$ નો ઉપયોગ કરીને,જ્યાં $\phi_E = \int E dA$ છે. ફેરાડેના નિયમ જેવી જ ગણતરી કરતા,આપણને $B_0 = \mu_0 \epsilon_0 c E_0$ મળે છે. $E_0 = c B_0$ મૂકતા,$B_0 = \mu_0 \epsilon_0 c^2 B_0$ મળે છે,જેનું સાદું રૂપ $c^2 = \frac{1}{\mu_0 \epsilon_0}$ અથવા $c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \epsilon_0}}$ થાય છે.

Explore More

Similar Questions

જો એક સમતલ વિદ્યુતચુંબકીય તરંગમાં $3 \text{ GHz}$ આવૃત્તિના વિદ્યુતક્ષેત્રના દોલનો હોય, તો તરંગની તરંગલંબાઈ કેટલી હશે ($\text{ m}$ માં)? (શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ $= 3 \times 10^8 \text{ m/s}$)

એક સમતલ વિદ્યુતચુંબકીય તરંગનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B} = 3 \times 10^{-8} \cos (1.6 \times 10^3 x + 48 \times 10^{10} t) \hat{j} \text{ T}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,તો તેની સાથે સંકળાયેલ વિદ્યુત ક્ષેત્ર શું હશે?

માઇક્રોવેવ ઓવન કયા સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે?

નિસ્યંદિત પાણીની સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $81$ છે. તેમાં પ્રકાશનો વેગ $v \times 10^{7} \text{ m/s}$ છે. $v$ નું મૂલ્ય શોધો. (આપેલ છે $\mu_{r} = 1$ અને પ્રકાશની ઝડપ $c = 3 \times 10^{8} \text{ m/s}$) ($.33$ માં)

એક વિદ્યુતચુંબકીય તરંગમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E} = 20 \sin \omega (t - \frac{x}{c}) \hat{j} \text{ N/C}$ તરીકે આપવામાં આવે છે. જ્યાં $\omega$ અને $c$ એ અનુક્રમે વિદ્યુતચુંબકીય તરંગની કોણીય આવૃત્તિ અને વેગ છે. $5 \times 10^{-4} \text{ m}^3$ ના કદમાં રહેલી ઉર્જા $..... \times 10^{-13} \text{ J}$ હશે. (આપેલ છે $\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \text{ C}^2/\text{Nm}^2$)

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