એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગજિયા ચુંબકની સ્થિતિ ઊર્જા માટેનું સૂત્ર તારવો અને ખાસ કિસ્સાઓની ચર્ચા કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,એક ગજિયો ચુંબક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ ની દિશા સાથે $\theta$ ખૂણે રાખેલ છે.
ગજિયા ચુંબક પર લાગતું ટોર્ક $\tau = m B \sin \theta$ છે.
ગજિયા ચુંબકની સ્થિતિ ઊર્જા $U_m$ એ ચુંબકીય ટોર્કની વિરુદ્ધ તેને ફેરવવા માટે કરેલા કાર્ય જેટલી હોય છે:
$U_m = \int \tau(\theta) d\theta = \int m B \sin \theta d\theta = -m B \cos \theta$
આમ,સ્થિતિ ઊર્જાને અદિશ ગુણાકાર તરીકે દર્શાવી શકાય:
$U_m = -\vec{m} \cdot \overrightarrow{B}$
ખાસ કિસ્સાઓ:
$(1)$ જો ગજિયો ચુંબક ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ સાથે $\theta = 0^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે:
$U_m = -m B \cos 0^{\circ} = -m B$. આ સ્થિતિ ઊર્જાનું લઘુત્તમ મૂલ્ય છે,અને ચુંબક સૌથી વધુ સ્થાયી સ્થિતિમાં છે.
$(2)$ જો ગજિયો ચુંબક ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ સાથે $\theta = 180^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે:
$U_m = -m B \cos 180^{\circ} = +m B$. આ સ્થિતિ ઊર્જાનું મહત્તમ મૂલ્ય છે,અને ચુંબક સૌથી વધુ અસ્થાયી સ્થિતિમાં છે.
$(3)$ જો ગજિયો ચુંબક $\overrightarrow{B}$ ને લંબ હોય $(\theta = 90^{\circ})$:
$U_m = -m B \cos 90^{\circ} = 0$.

Explore More

Similar Questions

એક ચુંબકીય ડાયપોલ બે ચુંબકીય ક્ષેત્રોની અસર હેઠળ છે. ક્ષેત્રની દિશાઓ વચ્ચેનો ખૂણો $60^{\circ}$ છે,અને એક ક્ષેત્રનું મૂલ્ય $1.2 \times 10^{-2}\;T$ છે. જો ડાયપોલ આ ક્ષેત્ર સાથે $15^{\circ}$ ના ખૂણે સ્થિર સંતુલનમાં આવે,તો બીજા ક્ષેત્રનું મૂલ્ય કેટલું હશે?

એક નાના ચુંબકને કારણે,અક્ષીય સ્થિતિમાં $x$ અંતરે ચુંબકીય તીવ્રતા $9 \ G$ છે. તો વિષુવરેખીય સ્થિતિમાં $\frac{x}{2}$ અંતરે તીવ્રતા કેટલી હશે ($G$ માં)?

સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવેલા ગજિયા ચુંબક પર લાગતા ટોર્કનું સમીકરણ લખો.

એક ટૂંકો ગજિયો ચુંબક $0.25 \; T$ ના સમાન બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે $30^{\circ}$ ના ખૂણે રાખવામાં આવે છે,જે $4.5 \times 10^{-2} \; J$ જેટલું ટોર્ક અનુભવે છે. ચુંબકની ચુંબકીય મોમેન્ટનું મૂલ્ય ($J \; T^{-1}$ માં) કેટલું હશે?

$10 \text{ cm}$ લંબાઈ ધરાવતા અને $10^{-3} \text{ A-m}$ જેટલી ધ્રુવ પ્રબળતા ધરાવતા ગજિયા ચુંબકને $4 \pi \times 10^{-3} \text{ T}$ જેટલું ચુંબકીય પ્રેરણ $B$ ધરાવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં રાખવામાં આવે છે. તે ચુંબકીય પ્રેરણની દિશા સાથે $30^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે છે. ચુંબક પર લાગતા ટોર્કનું 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