Join 60,000+ competitive exam aspirants
0.5 m लंबाई वाले एक चालक में 2 A की धारा प्रवाहित हो रही है और इसे 0.4 T के चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत रखा गया है। चालक पर लगने वाला बल है:
0.2 N
0.4 N
0.8 N
0.1 N
0.4 N
चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक पर लगने वाला बल लोरेंत्ज़ बल नियम द्वारा दिया जाता है। एकसमान चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत रखे गए सीधे चालक के लिए, बल का परिमाण धारा, लंबाई और चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता के गुणनफल द्वारा ज्ञात किया जाता है।
चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक पर लगने वाला बल लोरेंत्ज़ बल नियम द्वारा दिया जाता है। एकसमान चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत रखे गए सीधे चालक के लिए, बल का परिमाण धारा, लंबाई और चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता के गुणनफल द्वारा ज्ञात किया जाता है।
इसे एक मोटर की तरह समझें: तारों से बहने वाली बिजली और चुंबकीय क्षेत्र के बीच की परस्पर क्रिया एक धक्का पैदा करती है जो गति का कारण बनती है, ठीक उसी तरह जैसे पंखे की ब्लेड को घूमने के लिए धक्का दिया जाता है।
याद रखें 'BIL' (Force = B⋅I⋅L)
F=B⋅I⋅L⋅sin(θ) — धारावाही चालक पर लगने वाला बल
F=B⋅I⋅L — जब चालक चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत हो तो सरलीकृत रूप
जब I धारा L लंबाई के चालक से B चुंबकीय क्षेत्र में प्रवाहित होती है, तो चुंबकीय बल F=B⋅I⋅L⋅sin(θ) द्वारा दिया जाता है। चूँकि चालक को क्षेत्र के लंबवत रखा गया है, इसलिए कोण θ=90° है और sin(90°)=1 है। मान B=0.4 T, I=2 A, और L=0.5 m प्रतिस्थापित करने पर, हमें F=0.4×2×0.5=0.4 N प्राप्त होता है।
जब चालक चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होता है तो बल अधिकतम होता है।
जब धारा चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर या प्रति-समानांतर बहती है तो बल शून्य होता है।
बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रिक मोटर और लाउडस्पीकर के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
जैसे-जैसे तार का अभिविन्यास क्षेत्र रेखाओं के साथ समानांतर संरेखण के करीब आता है, बल का परिमाण कम हो जाता है।
इलेक्ट्रिक मोटर
गैल्वेनोमीटर
चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति (B) को टेस्ला (T) में मापा जाता है।
विकल्प A (0.2 N) की गणना तब की जाती है यदि लंबाई या धारा को आधा कर दिया जाए। विकल्प C (0.8 N) की गणना तब की जाती है यदि आयामों की गलत गणना की जाए। विकल्प D (0.1 N) गलत गुणा के कारण होने वाली एक सामान्य त्रुटि है।
B सही है — F=B⋅I⋅L का उपयोग करके गणना की गई चुंबकीय बल 0.4 N है।
चालक और चुंबकीय क्षेत्र के बीच के कोण की हमेशा जांच करें; यदि यह 90 डिग्री नहीं है, तो अपनी गणना में sin(θ) पद को शामिल करना याद रखें।