एक छड़ चुंबक (bar magnet) के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को किस प्रकार दर्शाया जाता है?

Question

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The correct answer is B: वे उत्तरी ध्रुव से निकलती हैं और दक्षिणी ध्रुव में विलीन हो जाती हैं. एक छड़ चुंबक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं निरंतर बंद लूप बनाती हैं जो चुंबक के बाहर उत्तरी ध्रुव से शुरू होकर दक्षिणी ध्रुव पर समाप्त होती हैं। चुंबक के अंदर, ये रेखाएं दक्षिणी ध्रुव से वापस उत्तरी ध्रुव तक जाकर लूप को पूरा करती हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक छड़ चुंबक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं निरंतर बंद लूप बनाती हैं जो चुंबक के बाहर उत्तरी ध्रुव से शुरू होकर दक्षिणी ध्रुव पर समाप्त होती हैं। चुंबक के अंदर, ये रेखाएं दक्षिणी ध्रुव से वापस उत्तरी ध्रुव तक जाकर लूप को पूरा करती हैं।

Working Principle: चुंबकीय क्षेत्र रेखा की दिशा को उस दिशा के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें एक छोटा उत्तरी चुंबकीय ध्रुव बल का अनुभव करेगा यदि उसे उस क्षेत्र में रखा जाए। चूंकि चुंबकीय मोनोपोल (monopoles) मौजूद नहीं होते हैं, इसलिए क्षेत्र रेखाओं को हमेशा बंद लूप बनाना चाहिए, जो चुंबकीय फ्लक्स की निरंतरता को बनाए रखता है $\Phi = \oint \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0$ ।

Key Formulas: $\Phi = \iint \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0$ — चुंबकत्व के लिए गॉस का नियम, जो दर्शाता है कि कोई चुंबकीय मोनोपोल मौजूद नहीं है।

Key Points: क्षेत्र रेखाएं कभी भी एक-दूसरे को नहीं काटती हैं क्योंकि इसका अर्थ एक ही बिंदु पर बल की दो दिशाएं होगा।; क्षेत्र रेखाओं का घनत्व चुंबकीय क्षेत्र की प्रबलता को दर्शाता है; ध्रुवों के पास रेखाएं घनी होती हैं।; चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं निरंतर बंद वक्र (closed curves) होती हैं।

Applications: इलेक्ट्रिक मोटर और जनरेटर के डिजाइन में उपयोग किया जाता है।; नेविगेशन के लिए चुंबकीय कम्पास के कार्य को समझना।

Additional Info: चुंबकीय क्षेत्र की प्रबलता ($B$) को टेस्ला (T) में मापा जाता है।. विकल्प A गलत है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं कभी नहीं काटती हैं। विकल्प C गलत है क्योंकि यह केवल चुंबक के अंदर की दिशा का वर्णन करता है। विकल्प D गलत है क्योंकि रेखाएं वक्राकार होती हैं।

Answer: B सही है — चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं चुंबक के बाहरी हिस्से में उत्तरी ध्रुव से दक्षिणी ध्रुव की ओर निर्देशित होती हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि जहां विद्युत क्षेत्र रेखाएं धनात्मक आवेशों से शुरू होकर ऋणात्मक आवेशों पर समाप्त होती हैं, वहीं चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हमेशा बंद लूप होती हैं क्योंकि आप एक एकल चुंबकीय ध्रुव को अलग नहीं कर सकते।

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Option A: वे ध्रुवों पर एक-दूसरे को काटती हैं

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Option C: वे दक्षिणी ध्रुव से निकलती हैं और उत्तरी ध्रुव में विलीन हो जाती हैं

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Option D: वे केवल सीधी समानांतर रेखाओं में चलती हैं

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