Question

चुंबकीय आघूर्ण M = 0.32 JT^-1 वाला एक छोटा छड़ चुंबक, 0.15 T के एकसमान बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में रखा है। यदि यह छड़ क्षेत्र के तल में घूमने के लिए स्वतंत्र हो तो क्षेत्र के किस विन्यास में यह

1. स्थायी संतुलन और
2. अस्थायी संतुलन में होगा?

प्रत्येक स्थिति में चुंबक की स्थितिज ऊर्जा का मान बताइए।

Answer 1

दिया है, चुंबक का चुंबकीय आघूर्ण M =  0.32 JT⁻¹

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता B = 0.15 T

(i) छड़ चुंबक चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित है। इस प्रणाली को स्थिर संतुलन में माना जाता है। इसलिए, बार चुंबक और चुंबकीय क्षेत्र के बीच का कोण θ = 0° है।

प्रणाली की संभावित ऊर्जा:

U = `vec("M") * vec("B")`

= – MB cos θ

= – 0.32 × 0.15 × cos 0°

= – 0.32 × 0.15 × 1

= – 0.048 J

(ii) छड़ चुंबक चुंबकीय क्षेत्र से 180° पर उन्मुख है। इसलिए, यह अस्थिर संतुलन में माना जाता है।

θ = 180°

प्रणाली की संभावित ऊर्जा:

U = `vec("M") * vec("B")`

= – MB cos θ

= – MB cos 180°

= – 0.32 × 0.15 × (-1)

= +0.048 J