Question

1. 30 फेरों वाली एक वृत्ताकार कुंडली जिसकी त्रिज्या 8.0 cm है और जिसमें 6.0 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है, 1.0 T के एकसमान क्षैतिज चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्ध्वाधरतः लटकी है। क्षेत्र रेखाएँ कुंडली के अभिलंब से 60° का कोण बनाती हैं। कुंडली को घूमने से रोकने के लिए जो प्रति आघूर्ण लगाया जाना चाहिए उसके परिमाण परिकलित कीजिए।
2. यदि (a) में बतायी गई वृत्ताकार कुंडली को उसी क्षेत्रफल की अनियमित आकृति की समतलीय कुंडली से प्रतिस्थापित कर दिया जाए (शेष सभी विवरण अपरिवर्तित रहें) तो क्या आपका उत्तर परिवर्तित हो जाएगा?

Answer 1

1. वृत्ताकार कुंडली पर फेरों की संख्या, n = 30
   कुंडली की त्रिज्या, r = 8.0 cm = 0.08 m
   कुंडली का क्षेत्रफल = πr² = π(0.08)² = 0.0201 m²
   कुंडली में प्रवाहित धारा, I = 6.0 A
   चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, B = 1 T
   क्षेत्र रेखाओं और कुंडली सतह के साथ अभिलंब के बीच का कोण,
   θ = 60°
   कुंडली चुंबकीय क्षेत्र में आघूर्ण का अनुभव करती है। इसलिए, यह घूमती है। कुंडली को घूमने से रोकने के लिए लगाया गया प्रति आघूर्ण निम्न संबंध द्वारा दिया जाता है,
   τ = n IBA sin θ …........(i)
   = 30 × 6 × 1 × 0.0201 × sin 60°
   = 3.133 N m
2. संबंध (i) से यह अनुमान लगाया जा सकता है कि लगाए गए आघूर्ण का परिमाण कुंडली के आकार पर निर्भर नहीं है। यह कुंडली के क्षेत्रफल पर निर्भर करता है। इसलिए, यदि उपरोक्त मामले में वृत्ताकार कुंडली को किसी अनियमित आकार की समतल कुंडली से बदल दिया जाए जो समान क्षेत्रफल को घेरे हुए हो, तो उत्तर नहीं बदलेगा।