चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत स्थित धारावाही चालक द्वारा अनुभव किए ... | Technical Ability MCQ (हिंदी) | Examoogle

Technical AbilityElectromagnetic Theory

चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत स्थित धारावाही चालक द्वारा अनुभव किए गए यांत्रिक बल के परिमाण की गणना करने का सूत्र क्या है, जहाँ B = चुंबकीय फ्लक्स घनत्व, I = विद्युत धारा और L = चालक की लंबाई है?

F = BI²L

F = B²/LI

F = BIL

F = B²LI

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतTechnical AbilityElectromagnetic Theory

F = BIL

Quick Summary:

एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखे गए धारावाही चालक पर लगने वाला यांत्रिक बल $F$ लॉरेंट्ज़ बल के नियम द्वारा दिया जाता है। जब लंबाई $L$ के चालक को, जिसमें $I$ धारा प्रवाहित हो रही है, चुंबकीय फ्लक्स घनत्व $B$ वाले चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत रखा जाता है, तो बल को धारा तत्व और चुंबकीय क्षेत्र के क्रॉस प्रोडक्ट के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसका परिमाण $F = BIL$ होता है।

📚GKGK Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$F = BIL \sin\theta$ — चुंबकीय बल के लिए सामान्य सूत्र, जहाँ $\theta$ चालक और चुंबकीय क्षेत्र के बीच का कोण है।

$F = BIL$ — उस स्थिति के लिए विशिष्ट सूत्र जहाँ $\theta = 90°$ (लंबवत) है।

⚙️ Working Principle

जब किसी चालक से होकर धारा प्रवाहित होती है, तो यह अपने चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। यह क्षेत्र बाहरी चुंबकीय क्षेत्र $B$ के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे चुंबकीय फ्लक्स वितरण में असंतुलन पैदा होता है। यह परस्पर क्रिया चालक के भीतर आवेश वाहकों (इलेक्ट्रॉनों) पर एक यांत्रिक लॉरेंट्ज़ बल उत्पन्न करती है, जो चालक सामग्री में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे गति उत्पन्न होती है।

📌 Key Points

▸
चुंबकीय फ्लक्स घनत्व $B$ की SI इकाई टेस्ला ( $T$ ) है।
▸
बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम (Fleming's Left-Hand Rule) द्वारा निर्धारित की जाती है।
▸
बल का परिमाण तब अधिकतम होता है जब चालक चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लंबवत होता है।
▸
यदि चालक चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर है, तो अनुभव किया गया बल शून्य होता है।

✅ Advantages

▸
इलेक्ट्रिक मोटरों के पीछे का मूलभूत सिद्धांत।
▸
विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने की अनुमति देता है।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों से हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील।
▸
दक्षता चालक और फ्लक्स के उचित संरेखण पर निर्भर करती है।

🛠️ Applications / Uses

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DC और AC मोटर
▸
मूविंग-कॉइल गैल्वेनोमीटर
▸
लाउडस्पीकर

📄 Additional Information

▸
विकल्प A ( $BI^2L$ ), B ( $B^2/LI$ ), और D ( $B^2LI$ ) लॉरेंट्ज़ बल के विमीय और भौतिक रूप से गलत निरूपण हैं।
▸
यह बल विद्युत मशीनों में टॉर्क उत्पादन का आधार है।

📊 Diagram / Illustration

✅

C सही है — चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत स्थित धारावाही चालक द्वारा अनुभव किए गए बल का परिमाण सूत्र $F = BIL$ द्वारा दिया जाता है।

Core Concepts Used

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लॉरेंट्ज़ बल चुंबकीय फ्लक्स घनत्व फ्लेमिंग का बाएं हाथ का नियम विद्युत चुंबकीय प्रेरण

💡 EXAM TIP

प्रश्न में वर्णित अभिविन्यास कोण $\theta$ की हमेशा जांच करें; यदि प्रश्न 'लंबवत' कहता है, तो याद रखें कि $\sin(90°) = 1$ होता है, जो सामान्य सूत्र $F = BIL\sin\theta$ को $F = BIL$ में सरल कर देता है।

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