सीधे धारावाही चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं किस प्रकार दिखाई देती हैं?

Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is D: संकेन्द्रीय वृत्त. सीधे धारावाही चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं तार पर केंद्रित संकेन्द्रीय वृत्त होती हैं, जैसा कि मैक्सवेल के दक्षिण-हस्त अंगुष्ठ नियम द्वारा दिया गया है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
सीधे धारावाही चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं तार पर केंद्रित संकेन्द्रीय वृत्त होती हैं, जैसा कि मैक्सवेल के दक्षिण-हस्त अंगुष्ठ नियम द्वारा दिया गया है।

Working Principle: जब किसी सीधे चालक में विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह अपने चारों ओर के स्थान में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। दक्षिण-हस्त अंगुष्ठ नियम के अनुसार, यदि आप धारावाही तार को अपने दाहिने हाथ में इस प्रकार पकड़ते हैं कि आपका अंगूठा पारंपरिक विद्युत धारा की दिशा में इंगित करता है, तो आपकी उंगलियां चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा में तार के चारों ओर मुड़ती हैं, जो संकेन्द्रीय वृत्त बनाती हैं।

Key Formulas: $B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}$ — लंबे सीधे चालक से $r$ दूरी पर चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण; $\oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I$ — एम्पीयर का परिपथीय नियम

Key Points: सीधे धारावाही तार के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं तार के केंद्र में संकेन्द्रीय वृत्त बनाती हैं।; इन चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का समतल चालक की लंबाई के लंबवत होता है।; चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता धारा ($I$) के अनुक्रमानुपाती और चालक से दूरी ($r$) के व्युत्क्रमानुपाती होती है।; धारा की दिशा बदलने पर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा भी बदल जाती है।

Advantages: भौतिकी में विद्युत चुंबकीय प्रेरण सिद्धांतों की कल्पना करने का एक समान तरीका प्रदान करता है।

Applications: विद्युत चुंबक और परिनालिका (सोलनॉइड); विद्युत मोटर और जनरेटर; मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग (MRI) मशीनें

Additional Info: ऑर्स्टेड के प्रयोग ने सबसे पहले 1820 में विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव का प्रदर्शन किया था।. विकल्प A (सीधी रेखाएं) समानांतर प्लेटों के बीच एकसमान विद्युत क्षेत्रों का वर्णन करता है, न कि धारावाही तार के क्षेत्रों का।. विकल्प B (दीर्घवृत्त) और विकल्प C (अतिपरवलय) सीधे चालक की क्षेत्र रेखाओं का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।

Answer: D सही है — सीधे धारावाही चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं संकेन्द्रीय वृत्त की तरह दिखाई देती हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि वृत्ताकार लूप और परिनालिका के लिए, अंदर की क्षेत्र रेखाएं सीधी और समानांतर होती हैं, जबकि एक सीधे तार के चारों ओर, वे संकेन्द्रीय वृत्त होती हैं।

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