ચુંબકીય ઇન્ડક્શન અને ચુંબકીય બળ પ્રશ્નોના 22 ઉદાહરણો
૩. બાજુના ચિત્રને જુઓ!
ત્રીજા વાયરની સ્થિતિ અને પ્રવાહની દિશા જેથી ત્રીજા વાયરને પહેલા વાયરથી માપવામાં આવતા ચુંબકીય બળનો અનુભવ ન થાય...
A. 9 સેમી ઉપરની તરફ પ્રવાહની દિશા
B. 6 સેમી ઉપરની દિશા
C. 6 સેમી નીચેની તરફ પ્રવાહ દિશા
D. 3 સેમી ઉપરની દિશા
E. 3 સેમી નીચેની તરફ પ્રવાહ દિશા
ચર્ચા
વાયર 3 ને ઉપર તરફ નિર્દેશ કરવા માટે પસંદ કરવામાં આવ્યો છે જેથી તે ઉપરના ચિત્રની જેમ બળ ઉત્પન્ન કરે.
વાયર 1 દ્વારા વાયર 3 પર બળ F 1 લાગુ કરવામાં આવે છે.
વાયર 2 દ્વારા વાયર 3 પર બળ F 2 લાગુ કરવામાં આવે છે.
વાયર 1 અને વાયર 2 પર વાયર 3 દ્વારા બળ F 3 લાગુ કરવામાં આવે છે.
ત્રીજા વાયરને ચુંબકીય બળનો અનુભવ ન થાય તે માટે, બળ F1 નું મૂલ્ય = બળ F2 નું મૂલ્ય , અને બંને બળોની દિશા વિરુદ્ધ હોય છે, જેમ ઉપરના ચિત્રમાં છે.
I 3 , μ o અને 2 π સમાન છે તેથી તેમને સમીકરણમાંથી બાકાત રાખવામાં આવ્યા છે.
સાચો જવાબ A છે.
2. વાહક વાયરમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના મૂલ્યને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો નીચે મુજબ છે.
(1) વાયરમાં વહેતો પ્રવાહ
(2) પરવાનગી
(3) વાયર ઘનતા
(4) વાયરથી બિંદુનું અંતર
સાચું વિધાન છે...
A. (1) અને (4)
બી. (1) અને (3)
સી. (2) અને (3)
ડી. (2) અને (4)
ઇ. (3) અને (4)
ચર્ચા
સીધા વાયરના ચુંબકીય ઇન્ડક્શન માટેનું સૂત્ર :
માહિતી:
μ o = શૂન્યાવકાશ અથવા ચુંબકીય સ્થિરાંકની અભેદ્યતા
I = વાયરમાં વહેતો વિદ્યુત પ્રવાહ
r = વાયરથી બિંદુનું અંતર
B = ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા
સાચો જવાબ A છે.
3. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન સંબંધિત નીચેના વિધાનો પર ધ્યાન આપો.
(1) વાયરમાં વહેતો પ્રવાહ
(2) શૂન્યાવકાશની અભેદ્યતા
(3) વાયરનો ક્રોસ-સેક્શનલ વિસ્તાર
(4) વાયર ઘનતા
વાહક વાયરમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના મૂલ્યને શું અસર કરે છે તે છે...
A. (1) અને (2)
બી. (1) અને (3)
સી. (2) અને (3)
ડી. (2) અને (4)
ઇ. (3) અને (4)
ચર્ચા
ચુંબકીય ઇન્ડક્શન સૂત્ર અને પાછલા સૂત્રની સમજૂતી શીખો.
સાચો જવાબ A છે.
4. બાજુના ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે રચાયેલ વાહક વાયરને વિદ્યુત પ્રવાહ i આપવામાં આવે છે . વર્તુળ (P) ના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું મૂલ્ય… ( µ o = 4π.10 -7 Wb.m -1 .A -1 ) છે.
A. π x10-5 ટેસ્લા
B. 2π x10 -5 ટેસ્લા
C. 2,5π x10 -5 ટેસ્લા
D. 4π x10 -5 ટેસ્લા
E. 8π x10 -5 ટેસ્લા
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે :
વક્રતા ત્રિજ્યા (r) = 6 સેમી = 6 x 10 -2 મીટર
વિદ્યુત પ્રવાહ (I) = 8 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ o ) = 4π x 10 -7 Wb.A -1 મીટર -1
પ્રશ્ન : વર્તુળના કેન્દ્રમાં (બિંદુ P) ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત.
જવાબ :
૩૬૦ o – ૯૦ o = ૨૭૦ o . ૨૭૦ o / ૩૬૦ o = ૩/૪ હોવાથી ૨૭૦ o = વર્તુળના પરિઘનો ૩/૪.
અનેક વળાંકો સાથે કોઇલના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ માટેનું સૂત્ર :
વર્ણન: B = ચુંબકીય ક્ષેત્ર શક્તિ, N = વળાંકોની સંખ્યા, I = વિદ્યુત પ્રવાહ શક્તિ, r = વક્રતાની ત્રિજ્યા.
ઉપરોક્ત સમસ્યામાં, ફક્ત 1 કોઇલ છે તેથી સમીકરણમાંથી N દૂર કરવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત સમસ્યામાં વાયર કોઇલ 1 વર્તુળ નથી પરંતુ 3/4 વર્તુળ છે. ઉપરોક્ત સૂત્રને આ સમસ્યાને અનુરૂપ ફરીથી ગોઠવવામાં આવ્યું છે જેથી તે બને:
વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ :
સાચો જવાબ B છે.
5. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ગોળાકાર વાયરમાં 2 A નો પ્રવાહ વહે છે. જો વર્તુળની ત્રિજ્યા 4 π સેમી હોય તો બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું મૂલ્ય અને દિશા... છે.
એ. 5.10-5 T પેપર ફીલ્ડમાં પ્રવેશ કરે છે
B. 4.10 -5 T કાગળના સમતલમાંથી બહાર નીકળે છે
C. 3.10 -5 T કાગળના વિમાનમાં પ્રવેશ કરે છે
D. કાગળના વિમાનમાંથી 2.10 -5 T
E. 1.10 -5 T કાગળના વિમાનમાં પ્રવેશ કરે છે
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે :
વક્રતા ત્રિજ્યા (r) = 4 π સેમી = 4 π x 10 -2 મીટર
વિદ્યુત પ્રવાહ (I) = 2 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ o ) = 4π x 10 -7 Wb.A -1 મીટર -1
પ્રશ્ન : વર્તુળના કેન્દ્રમાં (બિંદુ P) ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત.
જવાબ :
ઉપરોક્ત પ્રશ્નમાં વાયરનો કોઇલ 1/2 વર્તુળ છે.
વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ :
6. ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે બે સમાંતર વાયરો પ્રવાહ વહન કરે છે. બે વાયરો દ્વારા અનુભવાતા ચુંબકીય બળની તીવ્રતા અને દિશા... ( μ o = 4π. 10 -7 Wb.A -1 .m -1 ) છે.
એ. 3.10-5 N, નકારો-નકારો
B. 5 .10 -5 N, આકર્ષણ
C. 5 .10 -5 N, પ્રતિકૂળ
D. 6 .10 -5 N, પુલ-પુલ
E. 6 .10 -5 N, પ્રતિકૂળ
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
વર્તમાન તાકાત 1 (I 1 ) = 3 એમ્પીયર
વર્તમાન તાકાત 2 (I 2 ) = 5 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ o ) = 4π x 10 -7 wb A -1 મીટર -1
બે વાયર વચ્ચેનું અંતર (L) = 5 સેમી = 5 x 10 -2 મીટર
પ્રશ્ન: ચુંબકીય બળનું પરિમાણ અને દિશા
જવાબ :
વાયર 1 માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા વાયર 2 માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશાની વિરુદ્ધ છે જેથી વાયર 1 અને વાયર 2 વચ્ચે પ્રતિકર્ષક બળ ઉત્પન્ન થાય છે.
ચુંબકીય બળનું મૂલ્ય:
બંને વાયર દ્વારા અનુભવાતા વાયરના એકમ લંબાઈ (F/l) દીઠ ચુંબકીય બળ 6 x 10 -5 ન્યૂટન છે.
સાચો જવાબ E છે.
7. નીચે આપેલ ચિત્ર બે સમાંતર વાયરો દર્શાવે છે જે એકબીજાથી 20 સે.મી.ના અંતરે વિદ્યુત પ્રવાહ વહન કરે છે. બે વાહકો દ્વારા અનુભવાતા વાયરની પ્રતિ એકમ લંબાઈના ચુંબકીય બળનું મૂલ્ય... ( μ o = 4π. 10 -7 Wb.A -1 .m -1 ) છે.
એ. 1.10-5 Nm-1, ટગ-ઓફ-વોર
B. 2 .10 -5 Nm -1 , પ્રતિકૂળતા
C. ૧૧ .૧૦ -૫ Nm -૧ , આકર્ષણ
D. 20 .10 -5 Nm -1 , પ્રતિકૂળ
પૂર્વ. 25.10 -5 Nm -1 , આકર્ષણ
ચર્ચા
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
વર્તમાન તાકાત 1 (I 1 ) = 5 એમ્પીયર
વર્તમાન તાકાત 2 (I 2 ) = 4 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ o ) = 4π x 10 -7 wb A -1 મીટર -1
બે વાયર વચ્ચેનું અંતર (L) = 20 સેમી = 20 x 10 -2 મીટર
જોઈએ છે: વાયરની એકમ લંબાઈ દીઠ ચુંબકીય બળનું મૂલ્ય
જવાબ :
વાયર 1 માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા વાયર 2 માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશાની વિરુદ્ધ છે જેથી વાયર 1 અને વાયર 2 વચ્ચે પ્રતિકર્ષક બળ ઉત્પન્ન થાય છે.
ચુંબકીય બળનું મૂલ્ય:
બંને વાયર દ્વારા અનુભવાતા વાયરના એકમ લંબાઈ (F/l) દીઠ ચુંબકીય બળ 2 x 10 -5 ન્યૂટન છે.
સાચો જવાબ B છે.
8. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે એક ઇલેક્ટ્રોન એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં v વેગ સાથે ગતિ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતા ચુંબકીય બળની દિશા... છે.
A. છબી ક્ષેત્રની બહાર
B. છબી ક્ષેત્ર દાખલ કરો
C. v ને જમણી બાજુ લંબ
D. ડાબી બાજુ v ને લંબ દિશામાં
E. v ની વિરુદ્ધ ઉપર તરફ
ચર્ચા
ઉપરની છબીઓ જુઓ. પ્રતીક x નો અર્થ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર B ની દિશા મોનિટર પ્લેન દ્વારા અંદરની તરફ લંબ છે (રીડરથી દૂર). પ્રતીક o નો અર્થ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર B ની દિશા બહારની તરફ લંબ છે (રીડર તરફ).
વિદ્યુતભાર (v) ની ગતિની દિશા, ચુંબકીય ક્ષેત્ર (B) ની દિશા અને ચુંબકીય બળ (F) ની દિશા એકબીજાને લંબ છે. વિદ્યુતભાર, ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને ચુંબકીય બળની ગતિની દિશા જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે.
જમણા હાથનો નિયમ
તમારા જમણા હાથને લંબાવો, તમારા અંગૂઠાને સીધો કરો, અને તમારી બીજી ચાર આંગળીઓ બંધ કરો. તમારી ચાર આંગળીઓ એવી રીતે ગોઠવો કે તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્ર (B) ની દિશામાં નિર્દેશ કરે , અને તમારા અંગૂઠા ચાર્જ (v) ની દિશામાં નિર્દેશ કરે. જો ચાર્જ ધન હોય, તો તમારા જમણા હાથની હથેળી ચુંબકીય બળ (F) ની દિશામાં નિર્દેશ કરે છે. જો ચાર્જ નકારાત્મક હોય, તો તમારા જમણા હાથનો પાછળનો ભાગ ચુંબકીય બળ (F) ની દિશામાં નિર્દેશ કરે છે.
સાચો જવાબ D છે.
૧. નીચેનું ચિત્ર જુઓ!
ચુંબકીય ક્ષેત્ર B માં ઇલેક્ટ્રોન Y+ અક્ષની સમાંતર ગતિ કરે છે. જો B Z+ અક્ષની દિશામાં હોય (ચિત્ર જુઓ). ઇલેક્ટ્રોન તે જ દિશામાં લોરેન્ટ્ઝ બળનો અનુભવ કરશે...
A. Y અક્ષ-
B. X-અક્ષ –
C. Z-અક્ષ +
D. Y અક્ષ +
ઇ. એક્સ-અક્ષ +
ચર્ચા
જમણા હાથનો નિયમ લાગુ કરો.
સાચો જવાબ B છે.
10. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઉત્તર અને દક્ષિણ એમ બે ચુંબકીય ધ્રુવો વચ્ચે વિદ્યુત પ્રવાહ I વહન કરતો વાયર મૂકવામાં આવ્યો છે. વાયર પર લોરેન્ટ્ઝ બળની દિશા... છે.
A. પેપર ફીલ્ડ દાખલ કરો
B. કાગળના ક્ષેત્રમાંથી બહાર નીકળો
C. ચુંબકીય ઉત્તર ધ્રુવ તરફ
D. ચુંબકના દક્ષિણ ધ્રુવ તરફ
ઇ. ઉત્તર ધ્રુવથી દક્ષિણ ધ્રુવ સુધી
ચર્ચા
વિદ્યુત પ્રવાહ (ધન ચાર્જ) ની દિશા = ઉપરની તરફ.
ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા = ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવથી દક્ષિણ ધ્રુવ (જમણી બાજુ)
જમણા હાથનો નિયમ લાગુ કરો.
સાચો જવાબ A છે.
૧૧. નીચે આપેલ ચિત્ર પ્રવાહ I વહન કરતા વાયરને કારણે ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની સાચી દિશા દર્શાવે છે, જે….
ચર્ચા
ચુંબકીય ઇન્ડક્શન અથવા પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે.
પહેલી પદ્ધતિમાં, જો વિદ્યુત પ્રવાહનો વાહક સીધો વાયર હોય , તો પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચે મુજબ નક્કી થાય છે: જમણા હાથના અંગૂઠાને સીધો કરો અને બાકીની ચાર આંગળીઓને આગળ ખેંચો અને પછી ચાર આંગળીઓને હથેળીમાં વાળો. જમણા હાથના અંગૂઠાની દિશાને વિદ્યુત પ્રવાહ (I) ની દિશામાં ગોઠવો. પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા અન્ય ચાર આંગળીઓના વળાંકની દિશા જેવી જ છે.
બીજી પદ્ધતિમાં, જો વિદ્યુત પ્રવાહનો વાહક ગોળાકાર વાયર હોય , તો પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચે મુજબ નક્કી થાય છે: જમણા હાથના અંગૂઠાને સીધો કરો અને બાકીની ચાર આંગળીઓને આગળ ખેંચો અને પછી ચાર આંગળીઓને હથેળીમાં વાળો. જમણા હાથની ચાર આંગળીઓની દિશાને વિદ્યુત પ્રવાહ (I) ની દિશામાં ગોઠવો. પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા અંગૂઠાની દિશા જેવી જ છે.
હવે દરેક જવાબ માટે જમણા હાથનો નિયમ લાગુ કરો.
જવાબ A: જમણા હાથના નિયમ પ્રથમ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, આ જવાબ સાચો છે.
જવાબ B: જમણા હાથના નિયમની પહેલી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને , આ જવાબ ખોટો છે. તે કેમ ખોટું છે? વર્તુળ અને x ચિહ્નનો અર્થ એ છે કે પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા વાચકથી દૂર છે (કાગળના સમતલ પર લંબ), જ્યારે વર્તુળ અને કાળા વર્તુળનો અર્થ એ છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા વાચકની નજીક આવી રહી છે (કાગળના સમતલની બહાર લંબ). જો જમણા હાથનો નિયમ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો વર્તુળ અને કાળું વર્તુળ ઉપર હોવું જોઈએ જે વાચકની નજીક આવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યારે વર્તુળ અને x ચિહ્ન તળિયે હોવું જોઈએ જે વાચકથી દૂર ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
જવાબ C: જમણા હાથના નિયમની બીજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, આ જવાબ ખોટો છે.
જવાબ D: જમણા હાથના નિયમની પહેલી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને , આ જવાબ ખોટો છે ( જવાબ B જેવો જ).
જવાબ E: જમણા હાથના નિયમની પહેલી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને , આ જવાબ ખોટો છે (જવાબ B જેવો જ).
સાચો જવાબ A છે.
12. 
ચર્ચા
પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા અથવા ચુંબકીય પ્રેરકની દિશા જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે, જેમ કે પાછલા પ્રશ્નમાં.
જવાબ A: જમણા હાથના નિયમ પ્રથમ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, આ જવાબ ખોટો છે.
જવાબ B: જમણા હાથના નિયમની બીજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, આ જવાબ ખોટો છે.
જવાબ C: જમણા હાથના નિયમની બીજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, આ જવાબ સાચો છે.
જવાબ D: પહેલી રીતે જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને , આ જવાબ ખોટો છે.
જવાબ E: જમણા હાથના નિયમની બીજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, આ જવાબ ખોટો છે.
સાચો જવાબ C છે.
૧૩. ચિત્ર જુઓ! બે ખૂબ લાંબા સમાંતર વાયરો સમાન વિદ્યુત પ્રવાહ વહન કરે છે, એટલે કે ૩ A. જો બે વાયર વચ્ચેનું અંતર ૪૦ સે.મી. હોય, તો બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શન μ o = 4π x 10 −7 Wb A −1 m −1 છે…
A. ૬.૭૫ x ૧૦-6 T
બી. ૪.૫૦ x ૧૦-6 T
સી. ૪.૨૦ x ૧૦-6 T
ડી. ૩.૬૦ x ૧૦-6 T
ઇ. ૨.૨૫ x ૧૦-6 T
ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વિદ્યુત પ્રવાહ (I) = 3 એમ્પીયર
વાયર 1 અને 2 (r) વચ્ચેનું અંતર12) = 40 સેમી = 0,4 મીટર
વાયર 1 અને P (r) વચ્ચેનું અંતર1P) = 30 સેમી = 0,3 મીટર
વાયર 2 અને P (r) વચ્ચેનું અંતર2P) = ૪૦ – ૩૦ = ૧૦ સેમી = ૦.૧ મીટર
µo = ૪π x ૧૦-7 ડબલ્યુબી.એ-1.m-1
પૂછ્યું : બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શન
જવાબ :
વાયર ૧ (ડાબા વાયર) દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન :
ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની દિશા મહોરું વાચકની આંખોથી દૂર કાગળના પ્લેન અથવા લંબરૂપ અંદરની તરફ.
વાયર 2 (જમણા વાયર) દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શન :
ચુંબકીય પ્રેરણાની દિશા કાગળના સમતલથી બહારની તરફ અથવા વાચકની આંખ તરફ લંબરૂપ હોય છે.
બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શન:
BP = બી2 - બી1 = 6x10-6 - 2 x 10-6
BP = 4x10-6 ટેસ્લા
બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની દિશા વાયર 2 દ્વારા ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની દિશા જેવી જ છે, એટલે કે કાગળના સમતલની બહાર અથવા વાચકની આંખ તરફ લંબ બહાર.
સાચો જવાબ B છે.
14. બાજુના ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે એક લાંબો સીધો વાહક 2 A નો પ્રવાહ વહન કરે છે. બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું મૂલ્ય અને દિશા ... છે. (μ o = 4π x 10 −7 Wb A −1 m −1 )
એ. ૮. ૧૦-5 ટી, પેપર ફીલ્ડ દાખલ કરો
બી. ૬. ૧૦-5 ટી, કાગળના વિમાનમાંથી બહાર
સી. ૪. ૧૦-5 ટી, પેપર ફીલ્ડ દાખલ કરો
ડી. ૨. ૧૦-5 ટી, કાગળના વિમાનમાંથી બહાર
ઇ. ૧. ૧૦-5 ટી, પેપર ફીલ્ડ દાખલ કરો
ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વિદ્યુત પ્રવાહ (I) = 2 એમ્પીયર
બિંદુ P (r) સુધી વાયરનું અંતરP) = 4 સેમી = 0,04 મીટર
μo = ૪π x ૧૦-7 ડબલ્યુબી. એ-1 m-1
પૂછ્યું : બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની તીવ્રતા અને દિશા
જવાબ :
ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની દિશા કાગળના સમતલમાં અથવા વાચકની આંખોથી કાટખૂણે અંદરની તરફ હોય છે.
સાચો જવાબ E છે.
૧૫. ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે વિદ્યુત પ્રવાહ વહન કરતા વાયરનો ટુકડો વક્ર છે. જો વક્રતાની ત્રિજ્યા ૫૦ સેમી હોય, તો વક્રના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું મૂલ્ય… (µ) છે.o = 4π.10-7 ડબલ્યુબી.એ-1 m-1)
A. ૧/૩ π . ૧૦-7 T
બી. ૬. ૧૦-7 T
સી. π. ૧૦-7 T
ડી. ૨. ૧૦-7 T
ઇ. 2π . 10-7 T
ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વક્રતા ત્રિજ્યા (r) = 50 સેમી = 0,5 મીટર
વર્તમાન તાકાત (I) = 1,5 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ)o) = 4π.10-7 ડબલ્યુબી.એ-1 m-1
પૂછ્યું : વાયરમાં વહેતા વિદ્યુત પ્રવાહને કારણે વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત
જવાબ :
360o = વર્તુળનો 1 પરિઘ. કારણ કે 120o / 360o = ૨/૩ પછી ૨૪૦o = વર્તુળના પરિઘનો 1/3 ભાગ.
અનેક વળાંકો સાથે કોઇલના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ માટેનું સૂત્ર :
વર્ણન: B = ચુંબકીય ક્ષેત્ર શક્તિ, N = વળાંકોની સંખ્યા, I = વિદ્યુત પ્રવાહ શક્તિ, r = વક્રતાની ત્રિજ્યા.
ઉપરોક્ત સમસ્યામાં, ફક્ત 1 કોઇલ છે તેથી સમીકરણમાંથી N ને સરળતાથી દૂર કરવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત સમસ્યામાં વાયર કોઇલ 1 વર્તુળ નથી પરંતુ 1/3 વર્તુળ છે. ઉપરોક્ત સૂત્રને આ સમસ્યાને અનુરૂપ ફરીથી ગોઠવવામાં આવ્યું છે જેથી તે બને:
વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ :
ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા દૃષ્ટિથી દૂર અંદરની તરફ લંબરૂપ છે.
સાચો જવાબ E છે.
16. એક સીધો વાયર વક્ર છે અને આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે 6 A નો પ્રવાહ વહન કરે છે. જો વક્રતા R ની ત્રિજ્યા = 3π સેમી હોય, તો બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું મૂલ્ય... છે.
A. ૬.૭૫ x ૧૦-5 T
બી. ૪.૫૦ x ૧૦-5 T
સી. ૪.૨૦ x ૧૦-5 T
ડી. ૩.૬૦ x ૧૦-5 T
ઇ. ૨.૨૫ x ૧૦-5 T
ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વક્રતા ત્રિજ્યા (r) = 3π સેમી = (3π/100) મીટર
= ૩π/૧૦2 મીટર = 3π.10-2 મીટર
વર્તમાન તાકાત (I) = 6 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ)o) = 4π.10-7 ડબલ્યુબી.એ-1 m-1
પૂછ્યું : વાયરમાં વહેતા વિદ્યુત પ્રવાહને કારણે વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત
જવાબ :
360o = વર્તુળનો 1 પરિઘ. કારણ કે 45o / 360o = ૨/૩ પછી ૨૪૦o = વર્તુળના પરિઘનો 1/8 ભાગ.
વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ :
ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા દૃષ્ટિથી દૂર અંદરની તરફ લંબરૂપ છે.
સાચો જવાબ A છે.
૧૭. ચિત્ર જુઓ! જો વક્રતા R ની ત્રિજ્યા 2π સેમી અને µ હોય, તો એક વાહક I = 9A નો વિદ્યુત પ્રવાહ વહન કરી રહ્યો છે.o = 4π.10-7 ડબલ્યુબી.એ-1.m-1, તો બિંદુ P પર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનનું મૂલ્ય... છે.
એ. ૮. ૧૦-5 T
બી. ૬. ૧૦-5 T
સી. ૪. ૧૦-5 T
ડી. ૨. ૧૦-5 T
ઇ. ૧. ૧૦-5 T
ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વક્રતા ત્રિજ્યા (r) = 2π સેમી = (2π/100) મીટર
= ૩π/૧૦2 મીટર = 2π.10-2 મીટર
વર્તમાન તાકાત (I) = 9 એમ્પીયર
શૂન્યાવકાશ અભેદ્યતા (µ)o) = 4π.10-7 ડબલ્યુબી.એ-1 m-1
પૂછ્યું : વાયરમાં વહેતા વિદ્યુત પ્રવાહને કારણે વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત
જવાબ :
360o - 120o = 240oકારણ કે 240o / 360o = ૨/૩ પછી ૨૪૦o = વર્તુળના પરિઘનો 2/3 ભાગ.
વળાંકના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ :
ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા દૃષ્ટિથી દૂર અંદરની તરફ લંબરૂપ છે.
સાચો જવાબ B છે.
18.
નીચેની છબીમાં બતાવ્યા પ્રમાણે વાયર P ને ઉપરની દિશામાં 6 A નો વિદ્યુત પ્રવાહ પૂરો પાડવામાં આવે છે:
જો µ o = 4π.10 -7 wbA -1 m -1 હોય અને વાયર P અને Q વચ્ચે પ્રતિ એકમ લંબાઈ 1,2.10 -5 Nm -1 પ્રતિકર્ષક બળ હોય , તો વાયર Q માં વિદ્યુત પ્રવાહનું મૂલ્ય અને દિશા... છે.
A. 1 A અને તેથી વધુ
B. 1 A અને નીચે
C. 10 A અને તેથી વધુ
D. 10 A અને નીચે
E. 20 A અને તેથી વધુ
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
IP = 6 એમ્પીયર
µ o = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1
એફ/એલ = 1,2 x 10 -5 ઉ. મીટર -1
એલ = 1 મીટર
પ્રશ્ન: વાયર Q માં વિદ્યુત પ્રવાહનું મૂલ્ય અને દિશા
જવાબ :
વાયર Q માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા:
વાયર P અને વાયર Q વચ્ચે એક પ્રતિકર્ષક બળ હોય છે જેથી વાયર P માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા વાયર Q માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશાની વિરુદ્ધ હોય છે. વાયર P માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા ઉપરની તરફ હોય છે જેથી વાયર Q માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા નીચે તરફ હોય છે.
વાયર Q માં વિદ્યુત પ્રવાહનું મૂલ્ય:
સાચો જવાબ D છે.
19. બે સમાંતર વાયર L અને M એકબીજાથી 2 સેમી દૂર છે (ચિત્ર જુઓ). વાયર M માંથી 4 A નો પ્રવાહ વહે છે અને બંને વાયર પ્રતિ એકમ લંબાઈ 6 x 10 -5 Nm -1 ના પ્રતિકર્ષક બળનો અનુભવ કરે છે . વાયર L માં પ્રવાહની તીવ્રતા અને દિશા છે.... (µ o = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1 )
A. વાયર M માં પ્રવાહ જે દિશામાં છે તે જ દિશામાં 1,2 A
B. વાયર M માં પ્રવાહની વિરુદ્ધ દિશામાં 1,2 A
C. વાયર M માં પ્રવાહ જે દિશામાં હોય તે જ દિશામાં 1,5 A
D. વાયર M માં પ્રવાહની વિરુદ્ધ દિશામાં 1,5 A
E. 2,4 A વાયર M માં પ્રવાહની દિશામાં
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
IM = 4 એમ્પીયર
µ o = 4π x 10 -7 wb A -1 m -1
એફ/એલ = 6 x 10 -5 ઉ. મીટર -1
L = 2 સેમી = 0,02 મીટર
પ્રશ્ન: વાયર L માં વિદ્યુત પ્રવાહનું મૂલ્ય અને દિશા
જવાબ :
વાયર L માં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા:
વાયર L અને વાયર M વચ્ચે એક પ્રતિકર્ષક બળ હોય છે જેથી વાયર L માં વિદ્યુત પ્રવાહ વાયર M માં વિદ્યુત પ્રવાહની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે. વાયર M માં વિદ્યુત પ્રવાહ ઉપર તરફ નિર્દેશિત થાય છે જેથી વાયર L માં વિદ્યુત પ્રવાહ નીચે તરફ નિર્દેશિત થાય છે.
વાયર L માં વિદ્યુત પ્રવાહનું મૂલ્ય:
સાચો જવાબ D છે.
20. જો q એ ધન વિદ્યુતભાર છે, v એ વિદ્યુતભારની ગતિ છે, B એ ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે અને F એ ચુંબકીય બળની દિશા છે, તો ચુંબકીય ક્ષેત્રને પાર કરતા વિદ્યુતભાર માટે યોગ્ય છબી... છે.
ચર્ચા
છબીમાં x અને o પ્રતીકોનો અર્થ
ઉપરની છબીઓ જુઓ. પ્રતીક x નો અર્થ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર B ની દિશા મોનિટર પ્લેન દ્વારા અંદરની તરફ લંબ છે (રીડરથી દૂર). પ્રતીક o નો અર્થ છે ચુંબકીય ક્ષેત્ર B ની દિશા બહારની તરફ લંબ છે (રીડર તરફ).
વિદ્યુતભાર (v) ની ગતિની દિશા, ચુંબકીય ક્ષેત્ર (B) ની દિશા અને ચુંબકીય બળ (F) ની દિશા એકબીજાને લંબ છે. વિદ્યુતભાર, ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને ચુંબકીય બળની ગતિની દિશા જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે.
જમણા હાથનો નિયમ
તમારા જમણા હાથને લંબાવો, તમારા અંગૂઠાને સીધો કરો અને તમારી બીજી ચાર આંગળીઓ બંધ કરો. તમારી ચાર આંગળીઓ એવી રીતે ગોઠવો કે તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્ર (B) ની દિશામાં નિર્દેશ કરે. અને અંગૂઠો ચાર્જની દિશા (v) દર્શાવે છે. જો ચાર્જ ધન હોય, તો જમણા હાથની હથેળી ચુંબકીય બળ (F) તરફ નિર્દેશ કરે છે. જો ચાર્જ ઋણ હોય, તો જમણા હાથની પાછળનો ભાગ ચુંબકીય બળ (F) તરફ નિર્દેશ કરે છે.
ઉપરની છબીઓ પર જમણા હાથનો નિયમ લાગુ કરો.
સાચો જવાબ A છે.
21. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે એક ઋણ ચાર્જ (-q) એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર B માં ગતિ કરે છે. ચાર્જ દ્વારા અનુભવાતા ચુંબકીય બળ અંગેનું સાચું ચિત્ર... છે.
ચર્ચા
ટેરાપકન જમણા હાથનો નિયમ ઉપરના ચિત્રોમાં.
સાચો જવાબ E છે.
22. એક ધન વિદ્યુતભાર એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લંબ દિશામાં ફરે છે. ચુંબકીય બળ, વેગ અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાનું સાચું ચિત્ર... છે.
ચર્ચા
ટેરાપકન જમણા હાથનો નિયમ ઉપરના ચિત્રોમાં.
સાચો જવાબ B છે.
પ્રશ્ન સ્ત્રોત:
સિનિયર હાઇ સ્કૂલ/વોકેશનલ હાઇ સ્કૂલ માટે રાષ્ટ્રીય પરીક્ષા ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રશ્નો
