એક સીમિત સોલેનોઈડના અક્ષીય ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગણતરી કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $2l$ લંબાઈ અને $a$ ત્રિજ્યા ધરાવતા સોલેનોઈડનો વિચાર કરો,જેમાં એકમ લંબાઈ દીઠ $n$ આંટા છે. આપણે કેન્દ્ર $O$ થી $r$ અંતરે અક્ષ પરના બિંદુ $P$ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર શોધવા માંગીએ છીએ.
કેન્દ્ર $O$ થી $x$ અંતરે $dx$ જાડાઈ ધરાવતા પાતળા વર્તુળાકાર ઘટકનો વિચાર કરો. આ ઘટકમાં આંટાની સંખ્યા $n dx$ છે. ધારો કે સોલેનોઈડમાંથી વહેતો પ્રવાહ $I$ છે.
બિંદુ $P$ પર આ વર્તુળાકાર ઘટકને કારણે ઉદ્ભવતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર $dB$,વર્તુળાકાર ગૂંચળાની અક્ષ પરના ચુંબકીય ક્ષેત્રના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$dB = \frac{\mu_0 (n dx) I a^2}{2[(r-x)^2 + a^2]^{3/2}}$
કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ શોધવા માટે,આપણે આ પદનું $x = -l$ થી $x = +l$ સુધી સંકલન કરીએ છીએ:
$B = \int_{-l}^{l} \frac{\mu_0 n I a^2}{2[(r-x)^2 + a^2]^{3/2}} dx$
સોલેનોઈડથી દૂર આવેલા બિંદુ $P$ માટે ($r \gg a$ અને $r \gg l$),આપણે છેદનું આશરે મૂલ્ય લઈ શકીએ:
$[(r-x)^2 + a^2]^{3/2} \approx r^3$
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$B \approx \frac{\mu_0 n I a^2}{2r^3} \int_{-l}^{l} dx$
$B \approx \frac{\mu_0 n I a^2}{2r^3} [x]_{-l}^{l} = \frac{\mu_0 n I a^2}{2r^3} (2l)$
કુલ આંટાની સંખ્યા $N = n(2l)$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$B = \frac{\mu_0 N I a^2}{2r^3} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{2(N I \pi a^2)}{r^3} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{2m}{r^3}$,જ્યાં $m = N I A$ એ ચુંબકીય ડાયપોલ મોમેન્ટ છે.

Explore More

Similar Questions

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અનંત લંબાઈના પોલા વાહક નળાકારની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે. નળાકારની અક્ષથી ત્રિજ્યાવર્તી અંતર $(r)$ ના વિધેય તરીકે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $(B)$ નું સાચું નિરૂપણ પસંદ કરો.

ટોરોઇડ એ ગોળાકાર કોર પર વીંટાળાયેલ તારનું લાંબુ ગૂંચળું છે. જો $r$ અને $R$ અનુક્રમે ગૂંચળા અને ટોરોઇડની ત્રિજ્યા હોય,તો ટોરોઇડનો આત્મ-પ્રેરકત્વનો ગુણાંક કેટલો થાય? (તેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર સમાન છે અને $R >> r$). ($N =$ ગૂંચળાના આંટાની સંખ્યા અને $\mu_{0} =$ શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી)

$2\,m$ લાંબી અને $0.2\,m$ વ્યાસ ધરાવતી કાચની નળી પર $1200$ આંટાવાળું સોલેનોઇડ એકસમાન રીતે વીંટાળેલું છે. જ્યારે તેમાંથી $2\,A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે,ત્યારે સોલેનોઇડના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય તીવ્રતા કેટલી હશે?

એમ્પિયરના સર્કિટલ નિયમનો ઉપયોગ કરીને અનંત લંબાઈના વિદ્યુતપ્રવાહધારિત તારથી $r$ જેટલા લંબ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું સમીકરણ મેળવો અને સમજાવો.

$0.5 \ m$ લંબાઈ ધરાવતા સોલેનોઈડની ત્રિજ્યા $1 \ cm$ છે અને તે $1000$ આંટાઓનો બનેલો છે. તેમાંથી $10 \ A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે. સોલેનોઈડની અંદર ચુંબકીય ક્ષેત્રનું 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