एक लंबी कुंडली जिसमें नरम लोहे के कोर पर लपेटे गए इंसुलेटेड तांबे के तार के बहुत सारे फेरे हों, और जिसका उपयोग

Question

एक लंबी कुंडली जिसमें नरम लोहे के कोर पर लपेटे गए इंसुलेटेड तांबे के तार के बहुत सारे फेरे हों, और जिसका उपयोग एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, उसे क्या कहा जाता है?

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The correct answer is B: परिनालिका (Solenoid). परिनालिका (Solenoid) इंसुलेटेड तांबे के तार के कई वृत्ताकार फेरों वाली एक लंबी कुंडली होती है जो बेलनाकार आकार में लिपटी होती है। जब इसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह अपनी धुरी के अनुदिश एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जो छड़ चुंबक के समान होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
परिनालिका (Solenoid) इंसुलेटेड तांबे के तार के कई वृत्ताकार फेरों वाली एक लंबी कुंडली होती है जो बेलनाकार आकार में लिपटी होती है। जब इसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह अपनी धुरी के अनुदिश एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जो छड़ चुंबक के समान होता है।

Working Principle: जब परिनालिका से धारा प्रवाहित होती है, तो तार का प्रत्येक फेरा अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। चूंकि फेरे पास-पास लिपटे होते हैं, इसलिए ये व्यक्तिगत क्षेत्र जुड़ जाते हैं, जिससे कुंडली के अंदर एक मजबूत और एक समान चुंबकीय क्षेत्र बन जाता है। यदि इसके अंदर एक नरम लोहे का कोर रखा जाए, तो यह प्रेरण द्वारा चुंबकीय हो जाता है, जिससे कुल चुंबकीय फ्लक्स घनत्व काफी बढ़ जाता है।

Key Formulas: $B = \mu_0 n I$ — एक आदर्श परिनालिका के अंदर चुंबकीय क्षेत्र, जहाँ $\mu_0$ मुक्त स्थान (free space) की पारगम्यता है, $n$ प्रति इकाई लंबाई फेरों की संख्या है, और $I$ विद्युत धारा है।

Key Points: एक लंबी परिनालिका के अंदर चुंबकीय क्षेत्र एक समान और अक्ष के समानांतर होता है।; क्षेत्र की शक्ति धारा और प्रति इकाई लंबाई फेरों की संख्या के सीधे समानुपाती होती है।; परिनालिका के अंदर नरम लोहे का कोर होने पर यह उपकरण एक विद्युत चुंबक में बदल जाता है।; परिनालिका के सिरे छड़ चुंबक के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों की तरह कार्य करते हैं।

Advantages: यह बहुत मजबूत और एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सकती है।; धारा को बदलकर चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति को नियंत्रित किया जा सकता है।

Disadvantages: चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखने के लिए निरंतर विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है।; तांबे के तार में प्रतिरोध के कारण गर्मी उत्पन्न होती है।

Applications: इलेक्ट्रिक घंटी और रिले; मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग (MRI) मशीनें; विद्युत चुंबकीय दरवाजा लॉक

Additional Info: स्थिरांक $\mu_0$ (मुक्त स्थान की पारगम्यता) लगभग $4\pi 	imes 10^{-7} 	ext{ T}·	ext{m/A}$ है।. विकल्प A एक विद्युत चुंबक है, जो चुंबकीय कोर वाली एक परिनालिका है। विकल्प C एक टोरॉयड है, जो एक गोलाकार वलय के आकार में मुड़ी हुई परिनालिका है। विकल्प D एक प्रेरक है, जो उन घटकों की एक व्यापक श्रेणी है जो धारा में परिवर्तन का विरोध करते हैं।

Answer: B सही है — परिनालिका को एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले इंसुलेटेड तार की एक लंबी बेलनाकार कुंडली के रूप में परिभाषित किया गया है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि एक परिनालिका के लिए, चुंबकीय क्षेत्र अंदर सबसे मजबूत होता है और बाहर प्रभावी रूप से शून्य (एक आदर्श अनंत परिनालिका के लिए) होता है।

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Option A: विद्युत चुंबक (Electromagnet)

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Option C: टोरॉयड (Toroid)

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Option D: प्रेरक (Inductor)

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