$R$ ત્રિજ્યા અને $N$ આંટા ધરાવતી વર્તુળાકાર કોઈલમાંથી $I$ પ્રવાહ વહે છે,ત્યારે તેના કેન્દ્રથી $x$ અંતરે તેની અક્ષ પરના બિંદુએ ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મૂલ્ય નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે,
$B=\frac{\mu_{0} I R^{2} N}{2\left(x^{2}+R^{2}\right)^{3 / 2}}$
$(a)$ દર્શાવો કે આ સૂત્ર કોઈલના કેન્દ્ર પરના ક્ષેત્રના જાણીતા પરિણામમાં પરિણમે છે.
$(b)$ સમાન ત્રિજ્યા $R$ અને $N$ આંટા ધરાવતી બે સમાંતર અક્ષીય વર્તુળાકાર કોઈલનો વિચાર કરો,જેમાંથી સમાન દિશામાં સમાન પ્રવાહ વહે છે અને તેમની વચ્ચેનું અંતર $R$ છે. દર્શાવો કે કોઈલની વચ્ચેના મધ્યબિંદુની આસપાસ અક્ષ પરનું ક્ષેત્ર $R$ ની સરખામણીમાં નાના અંતર માટે સમાન રહે છે અને તે આશરે,
$B=0.72 \frac{\mu_{0} N I}{R}$ જેટલું છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) વર્તુળાકાર કોઈલની ત્રિજ્યા $= R$
કોઈલ પરના આંટાની સંખ્યા $= N$
કોઈલમાં વહેતો પ્રવાહ $= I$
તેની અક્ષ પર $x$ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું સૂત્ર,
$B=\frac{\mu_{0} I R^{2} N}{2\left(x^{2}+R^{2}\right)^{3 / 2}}$
જ્યાં,$\mu_{0} =$ શૂન્યાવકાશની પરમીએબિલિટી.
$(a)$ જો કોઈલના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર લેવામાં આવે,તો $x=0$.
$\therefore B=\frac{\mu_{0} I R^{2} N}{2 R^{3}}=\frac{\mu_{0} I N}{2 R}$
આ કોઈલના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્રનું જાણીતું પરિણામ છે.
$(b)$ બે સમાંતર અક્ષીય કોઈલની ત્રિજ્યા $= R$. દરેક કોઈલ પર આંટા $= N$. બંને કોઈલમાં પ્રવાહ $= I$. બંને વચ્ચેનું અંતર $= R$.
મધ્યબિંદુથી $d$ અંતરે બિંદુ $Q$ લો. એક કોઈલ $Q$ થી $\frac{R}{2}+d$ અંતરે અને બીજી $\frac{R}{2}-d$ અંતરે છે.
બિંદુ $Q$ પર કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = B_{1} + B_{2}$.
$B = \frac{\mu_{0} N I R^{2}}{2} \left[ \left( (\frac{R}{2}+d)^{2} + R^{2} \right)^{-3/2} + \left( (\frac{R}{2}-d)^{2} + R^{2} \right)^{-3/2} \right]$
$d \ll R$ માટે દ્વિપદી વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરતા અને $d/R$ ના ઉચ્ચ ઘાતવાળા પદોને અવગણતા:
$B \approx \frac{\mu_{0} N I R^{2}}{2} \left( \frac{5R^{2}}{4} \right)^{-3/2} \left[ (1 - \frac{4d}{5R})^{-3/2} + (1 + \frac{4d}{5R})^{-3/2} \right]$
$(1+x)^{n} \approx 1+nx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$B \approx \frac{\mu_{0} N I R^{2}}{2} (\frac{4}{5R^{2}})^{3/2} [1 + \frac{6d}{5R} + 1 - \frac{6d}{5R}]$
$B = \frac{4}{5\sqrt{5}} \frac{\mu_{0} N I}{R} \approx 0.72 \frac{\mu_{0} N I}{R}$

Explore More

Similar Questions

વર્તુળાકાર પ્રવાહધારિત લૂપની અક્ષ પર, કેન્દ્રથી તેની ત્રિજ્યા જેટલા અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું સમીકરણ લખો.

શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી $(\mu_{0})$ નો એકમ . . . . . . છે.

બાયો-સાવરના નિયમ અને કુલંબના નિયમ વચ્ચેની સમાનતાઓ અને તફાવતોની ચર્ચા કરો.

બે વર્તુળાકાર લૂપ્સ જેની ત્રિજ્યા $[ R = 10 \, cm ]$ અને પ્રવાહ $[ I = \frac{7}{2} \, A ]$ સમાન છે,તેમને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક જ અક્ષ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. જો તેમના કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $[ 10 \, cm ]$ હોય,તો તેમની વચ્ચેના મધ્યબિંદુ $P$ પર કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર શોધો.

$Z-X$ સમતલમાં રાખેલ એક ઉભો તાર $Q$ થી $P$ તરફ વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે (આકૃતિ જુઓ). ઉગમબિંદુ $O$ પર વિદ્યુતપ્રવાહને કારણે ઉદ્ભવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા કઈ 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