સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકેલી ચુંબકીય સોય પર લાગતા ટોર્કનું સમીકરણ લખો અને તેના આવર્તકાળ $T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{mB}}$ માટેનું સૂત્ર મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $\vec{m}$ ચુંબકીય ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવતી એક ચુંબકીય સોય સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ માં મૂકેલી છે.
$N$ અને $S$ ધ્રુવો પર લાગતા બળો સમાન અને વિરુદ્ધ દિશાના હોય છે,જે એક બળયુગ્મ બનાવે છે અને સોય પર ટોર્ક $\vec{\tau}$ લગાડે છે.
ટોર્કનું સૂત્ર $\vec{\tau} = \vec{m} \times \vec{B}$ છે.
આમ,ટોર્કનું મૂલ્ય $\tau = mB \sin \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{m}$ અને $\vec{B}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
આ ટોર્ક સોયને તેની સંતુલન સ્થિતિમાં પાછી લાવવા માટે પ્રયત્ન કરે છે,તેથી પુનઃસ્થાપક ટોર્ક $\tau = -mB \sin \theta$ લખી શકાય.
ભ્રમણ માટે ન્યૂટનના બીજા નિયમ મુજબ,$\tau = I \alpha = I \frac{d^2 \theta}{dt^2}$,જ્યાં $I$ એ જડત્વની ચાકમાત્રા છે.
ટોર્કના બંને સમીકરણોને સરખાવતા: $I \frac{d^2 \theta}{dt^2} = -mB \sin \theta$.
નાના દોલનો માટે,$\sin \theta \approx \theta$ લેતા,$I \frac{d^2 \theta}{dt^2} = -mB \theta$.
તેથી,$\frac{d^2 \theta}{dt^2} = -\left( \frac{mB}{I} \right) \theta$.
આ સમીકરણ સરળ આવર્ત ગતિનું છે,$\frac{d^2 \theta}{dt^2} = -\omega^2 \theta$,જ્યાં $\omega^2 = \frac{mB}{I}$.
તેથી,કોણીય આવૃત્તિ $\omega = \sqrt{\frac{mB}{I}}$ થાય.
$\omega = \frac{2\pi}{T}$ હોવાથી,$\frac{2\pi}{T} = \sqrt{\frac{mB}{I}}$.
આમ,$T$ માટે ઉકેલતા,$T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{mB}}$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

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

$M$ ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા ચુંબકને $H$ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $360^{\circ}$ જેટલું ફેરવવામાં આવે,તો થયેલું કાર્ય કેટલું હશે?

આકૃતિમાં બિંદુ $O$ પર મૂકેલી એક નાની ચુંબકીય સોય $P$ દર્શાવેલ છે. તીર તેની ચુંબકીય મોમેન્ટની દિશા દર્શાવે છે. અન્ય તીરો બીજી સમાન ચુંબકીય સોય $Q$ ના વિવિધ સ્થાન (અને ચુંબકીય મોમેન્ટની દિશાઓ) દર્શાવે છે.
$(a)$ કઈ ગોઠવણીમાં તંત્ર સંતુલનમાં નથી?
$(b)$ કઈ ગોઠવણીમાં તંત્ર $(i)$ સ્થાયી અને $(ii)$ અસ્થાયી સંતુલનમાં છે?
$(c)$ દર્શાવેલી તમામ ગોઠવણીઓમાંથી કઈ ગોઠવણી સૌથી ઓછી સ્થિતિ ઊર્જા ધરાવે છે?

$0.4\,JT^{-1}$ જેટલી ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા એક ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને $0.16\,T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. જ્યારે ચુંબક સ્થાયી સંતુલનમાં હોય ત્યારે તેની સ્થિતિ ઉર્જા કેટલી હશે?

$6\,cm$ લંબાઈ ધરાવતા ગજિયા ચુંબકની ચુંબકીય મોમેન્ટ $4\,J\,T^{-1}$ છે. ચુંબકના કેન્દ્રથી તેની વિષુવરેખા પર $200\,cm$ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા શોધો.

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