चुंबकीय प्रवर्तन आणि चुंबकीय बलावरील प्रश्नांची २२ उदाहरणे

चुंबकीय प्रवर्तन आणि चुंबकीय बलावरील प्रश्नांची २२ उदाहरणे

१. बाजूला असलेले चित्र बघा!

तिसऱ्या तारेची स्थिती आणि विद्युत प्रवाहाची दिशा अशी असावी की, पहिल्या तारेपासून मोजल्यास तिसऱ्या तारेवर कोणतेही चुंबकीय बल कार्य करणार नाही...

अ. ९ सेमी वरच्या दिशेने विद्युत प्रवाहाची दिशा

ब. ६ सेमी वरच्या दिशेने विद्युत प्रवाहाची दिशा

C. ६ सेमी खालील विद्युत प्रवाहाची दिशा

डी. ३ सेमी वरच्या दिशेने विद्युत प्रवाहाची दिशा

ई. ३ सेमी खालील विद्युत प्रवाहाची दिशा

चर्चा

वायर ३ वरच्या दिशेने निवडला आहे जेणेकरून तो वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे बल निर्माण करेल.

वायर 1 द्वारे वायर 3 वर F ₁ बल लावले जाते.

वायर 2 द्वारे वायर 3 वर F ₂ बल लावले जाते.

वायर 3 द्वारे वायर 1 आणि वायर 2 वर F ₃ बल लावले जाते.

जेणेकरून तिसऱ्या तारेवर चुंबकीय बल कार्य करणार नाही, बल F1 चे परिमाण ₌ बल F2 चे परिमाण असेल _आणि दोन्ही बलांची दिशा विरुद्ध असेल, जसे वरील चित्रात दाखवले आहे.

I ₃ , μ _o आणि 2 π समान असल्याने त्यांना समीकरणातून वगळले जाते.

योग्य उत्तर A आहे.

२. खालील घटक वाहक तारेमधील चुंबकीय प्रवर्तनाच्या तीव्रतेवर परिणाम करतात.

(1) तारेतून वाहणारा विद्युत प्रवाह

(2) पारगम्यता

(3) वायर घनता

(4) तारेपासून एका बिंदूचे अंतर

योग्य विधान हे आहे…

अ. (1) आणि (4)

ब. (1) आणि (3)

सी. (2) आणि (3)

डी. (2) आणि (4)

ई. (3) आणि (4)

चर्चा

सरळ तारेच्या चुंबकीय प्रवर्तनाचे सूत्र :

माहिती :

μ _o = निर्वाताची पारगम्यता किंवा चुंबकीय स्थिरांक

I = तारेतून वाहणारा विद्युत प्रवाह

r = तारेपासून एका बिंदूचे अंतर

B = चुंबकीय क्षेत्राचे परिमाण

योग्य उत्तर A आहे.

३. चुंबकीय प्रवर्तनाशी संबंधित खालील विधानांकडे लक्ष द्या.

(1) तारेतून वाहणारा विद्युत प्रवाह

(2) निर्वाताची पारगम्यता

(3) तारेचे आडवे क्षेत्रफळ

(4) वायर घनता

वाहक तारेमधील चुंबकीय प्रवर्तनाच्या तीव्रतेवर कशाचा प्रभाव पडतो...

अ. (1) आणि (2)

ब. (1) आणि (3)

सी. (2) आणि (3)

डी. (2) आणि (4)

ई. (3) आणि (4)

चर्चा

चुंबकीय प्रवर्तनाचे सूत्र आणि मागील सूत्राचे स्पष्टीकरण जाणून घ्या.

योग्य उत्तर A आहे.

४. बाजूच्या चित्रात दाखवल्याप्रमाणे तयार केलेल्या वाहक तारेला i विद्युत प्रवाह पुरवला जातो . वर्तुळाच्या केंद्रावरील (P) चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण… ( µ _o = 4π.10 ^-7 Wb.m ^-1 .A ^-1 ) आहे.

अ. π x10^-5 टेस्ला

बी. २π x१०⁻⁵ ^{टेस्ला}

C. 2,5π x10 ^{-5 टेस्ला}

डी. ४π x१०⁻⁵ ^{टेस्ला}

ई. ८π x१०⁻⁵ ^{टेस्ला}

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

वक्रता त्रिज्या (r) = 6 सेमी = 6 x ^10⁻² मीटर

विद्युत प्रवाह (I) = ८ अँपिअर

निर्वात पारगम्यता (µ _o ) = 4π x 10 ^-7 Wb.A ^-1 m ^-1

प्रश्न : वर्तुळाच्या केंद्रावर (बिंदू P) चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता किती आहे?

उत्तर :

360 ^° – 90 ^° = 270 ^° . 270 ^° / 360 ^° = 3/4 असल्याने, 270 ^° हे वर्तुळाच्या परिघाच्या 3/4 आहे.

अनेक वेढे असलेल्या कॉइलच्या केंद्रावरील चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेचे सूत्र :

वर्णन: B = चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता, N = वेटोळ्यांची संख्या, I = विद्युत प्रवाहाची तीव्रता, r = वक्रतेची त्रिज्या.

वरील उदाहरणात फक्त १ वेटोळा आहे, म्हणून समीकरणातून N वगळले जाते. वरील उदाहरणातील तारेचा वेटोळा १ वर्तुळ नसून ३/४ वर्तुळ आहे. या उदाहरणास लागू होण्यासाठी वरील सूत्रात पुन्हा बदल केला जातो, जेणेकरून ते असे होईल:

वक्राच्या मध्यभागी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता :

योग्य उत्तर B आहे.

५. आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे एका वर्तुळाकार तारेतून २ अँपिअरचा विद्युत प्रवाह वाहत आहे. जर वर्तुळाची त्रिज्या ४π सेमी असेल, तर बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण आणि दिशा काय असेल….

ए. 5.10^-5 T कागदी क्षेत्रात प्रवेश करतो

B. 4.10 ^-5 T कागदाच्या प्रतलातून बाहेर पडते

C. 3.10 ^-5 T कागदी प्रतलात प्रवेश करतो

डी. २.१० ^-५ टी कागदी विमानाबाहेर

ई. १.१० ^-५ टी कागदी प्रतलात प्रवेश करते

चर्चा

हे ज्ञात आहे की :

वक्रता त्रिज्या (r) = 4 π सेमी = 4 π x 10 ^-2 मीटर

विद्युत प्रवाह (I) = ८ अँपिअर

निर्वात पारगम्यता (µ _o ) = 4π x 10 ^-7 Wb.A ^-1 m ^-1

प्रश्न : वर्तुळाच्या केंद्रावर (बिंदू P) चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता किती आहे?

उत्तर :

वरील प्रश्नातील तारेचे वेटोळे १/२ वर्तुळ आहे.

वक्राच्या मध्यभागी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता :

६. चित्रात दाखवल्याप्रमाणे दोन समांतर तारांमधून विद्युत प्रवाह वाहत आहे. त्या दोन तारांवर कार्यरत असलेल्या चुंबकीय बलाचे परिमाण आणि दिशा खालीलप्रमाणे आहे… ( μ _o = 4π. 10 ^-7 Wb.A ^-1 .m ^-1 )

ए. 3.10^-5 N, नाकारा-नाकारा

बी. ५ .१० ^-५ एन, आकर्षण

C. 5 .10 ^-5 N, प्रतिकारक

डी. ६.१० -५ ^{न्यूटन} , ओढ-ओढ

ई. ६ .१० ^-५ एन, प्रतिकारक

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

विद्युत प्रवाहाची तीव्रता 1 (I ₁ ) = 3 अँपिअर

विद्युत प्रवाहाची तीव्रता 2 (I ₂ ) = 5 अँपिअर

निर्वात पारगम्यता (µ _o ) = 4π x 10 ^-7 wb A ^-1 m ^-1

दोन तारांमधील अंतर (L) = 5 सेमी = 5 x ^10⁻² मीटर

प्रश्न: चुंबकीय बलाचे परिमाण आणि दिशा

उत्तर :

तार 1 मधील विद्युत प्रवाहाची दिशा तार 2 मधील विद्युत प्रवाहाच्या दिशेच्या विरुद्ध आहे , त्यामुळे तार 1 आणि तार 2 मध्ये प्रतिकर्षण बल निर्माण होते.

चुंबकीय बलाचे परिमाण:

दोन्ही तारांवर अनुभवले जाणारे तारेच्या प्रति युनिट लांबीचे चुंबकीय बल (F/l) 6 x 10 ^-5 न्यूटन आहे.

योग्य उत्तर E आहे.

७. खालील चित्रात विद्युत प्रवाह वाहणाऱ्या दोन समांतर तारा एकमेकांपासून २० सेमी अंतरावर ठेवल्या आहेत. दोन्ही वाहकांवर तारेच्या प्रति एकक लांबीला कार्य करणाऱ्या चुंबकीय बलाचे परिमाण… ( μ _o = 4π. 10 ^-7 Wb.A ^-1 .m ^-1 ) आहे.

ए. 1.10^-5 Nm^-1रस्सीखेच

बी. २ .१० ^-५ Nm ^-१ , प्रतिकर्षण

C. 11 .10 ^-5 Nm ^-1 , आकर्षण

डी. २० .१० ^-५ एनएम ^-१ , प्रतिकारक

ई. २५.१० ^-५ एनएम ^-१ , आकर्षण

चर्चा

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

विद्युत प्रवाहाची तीव्रता 1 (I ₁ ) = 5 अँपिअर

विद्युत प्रवाहाची तीव्रता 2 (I ₂ ) = 4 अँपिअर

निर्वात पारगम्यता (µ _o ) = 4π x 10 ^-7 wb A ^-1 m ^-1

दोन तारांमधील अंतर (L) = 20 सेमी = 20 x ^10⁻² मीटर

तारेच्या प्रति एकक लांबीवरील चुंबकीय बलाचे परिमाण हवे आहे.

उत्तर :

तार 1 मधील विद्युत प्रवाहाची दिशा तार 2 मधील विद्युत प्रवाहाच्या दिशेच्या विरुद्ध आहे , त्यामुळे तार 1 आणि तार 2 मध्ये प्रतिकर्षण बल निर्माण होते.

चुंबकीय बलाचे परिमाण:

दोन्ही तारांवर अनुभवले जाणारे तारेच्या प्रति युनिट लांबीचे चुंबकीय बल (F/l) 2 x 10 ^-5 न्यूटन आहे.

योग्य उत्तर B आहे.

8. आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे एक इलेक्ट्रॉन एकसमान चुंबकीय क्षेत्रात v वेगाने फिरत आहे. इलेक्ट्रॉनवर कार्य करणाऱ्या चुंबकीय बलाची दिशा…

अ. प्रतिमा क्षेत्राच्या बाहेर

ब. इमेज फील्डमध्ये प्रवेश करा

C. v ला लंब उजवीकडे

डी. v ला लंब डावीकडे

ई. व्ही च्या विरुद्ध दिशेने वरच्या बाजूस

चर्चा

वरील चित्रांकडे पहा. 'x' या चिन्हाचा अर्थ असा आहे की चुंबकीय क्षेत्र B ची दिशा मॉनिटरच्या प्रतलातून आतल्या बाजूला लंब आहे (रीडरपासून दूर). 'o' या चिन्हाचा अर्थ असा आहे की चुंबकीय क्षेत्र B ची दिशा बाहेरच्या बाजूला लंब आहे (रीडरच्या दिशेने).

विद्युत प्रभाराच्या (v) गतीची दिशा, चुंबकीय क्षेत्राची (B) दिशा आणि चुंबकीय बलाची (F) दिशा एकमेकांना लंब असतात. विद्युत प्रभार, चुंबकीय क्षेत्र आणि चुंबकीय बलाच्या गतीची दिशा उजव्या हाताच्या नियमाचा वापर करून अचूकपणे निश्चित केली जाते.

उजव्या हाताचा नियम

तुमचा उजवा हात पुढे करा, अंगठा सरळ करा आणि इतर चार बोटे मिटून घ्या. तुमची चार बोटे अशा प्रकारे ठेवा की ती चुंबकीय क्षेत्राच्या (B) दिशेने आणि तुमचा अंगठा प्रभाराच्या (v) दिशेने असेल. जर प्रभार धन असेल, तर तुमच्या उजव्या हाताचा तळवा चुंबकीय बलाच्या (F) दिशेने असेल. जर प्रभार ऋण असेल, तर तुमच्या उजव्या हाताची मागची बाजू चुंबकीय बलाच्या (F) दिशेने असेल.

योग्य उत्तर D आहे.

१. खालील चित्राकडे पहा!

इलेक्ट्रॉन चुंबकीय क्षेत्र B मध्ये Y+ अक्षाला समांतर फिरतात. जर B हे Z+ अक्षाच्या दिशेने असेल (चित्र पहा), तर इलेक्ट्रॉनवर त्याच दिशेने लॉरेंत्झ बल कार्य करेल...

अ. वाय अक्ष^-

ब. एक्स-अक्ष ^–

सी. झेड-अक्ष ⁺

डी. वाय अक्ष ⁺

ई. एक्स-अक्ष ⁺

चर्चा

उजव्या हाताचा नियम लागू करा.

योग्य उत्तर B आहे.

१०. आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, I विद्युत प्रवाह वाहणारी एक तार उत्तर आणि दक्षिण या दोन चुंबकीय ध्रुवांच्या मध्ये ठेवली आहे. तारेवरील लॉरेंत्झ बलाची दिशा…

अ. कागदी क्षेत्रात प्रवेश करा

बी. कागदपत्रांच्या भागातून बाहेर पडा

C. चुंबकीय उत्तर ध्रुवाच्या दिशेने

डी. चुंबकाच्या दक्षिण ध्रुवाकडे

ई. उत्तर ध्रुवापासून दक्षिण ध्रुवापर्यंत

चर्चा

विद्युत प्रवाहाची दिशा (धन प्रभार) = वरच्या दिशेने.

चुंबकीय क्षेत्राची दिशा = चुंबकाच्या उत्तर ध्रुवापासून दक्षिण ध्रुवापर्यंत (उजवीकडे)

उजव्या हाताचा नियम लागू करा.

योग्य उत्तर A आहे.

११. खालील आकृती I विद्युत प्रवाह वाहणाऱ्या तारेमुळे होणाऱ्या चुंबकीय प्रवर्तनाची योग्य दिशा दर्शवते, जी… आहे.

चर्चा

उजव्या हाताच्या नियमाचा वापर करून चुंबकीय प्रवर्तन किंवा प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र निश्चित करता येते. 

पहिली पद्धत, जर विद्युत प्रवाहाचा वाहक सरळ तार असेल , तर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र खालीलप्रमाणे निर्धारित केले जाते: उजव्या हाताचा अंगठा सरळ करा आणि इतर चार बोटे पुढे ताणा, नंतर ती चार बोटे तळहाताकडे वाकवा. उजव्या अंगठ्याची दिशा विद्युत प्रवाहाच्या (I) दिशेशी जुळवा. प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची दिशा ही इतर चार बोटांच्या वाकण्याच्या दिशेसारखीच असते.

दुसरी पद्धत, जर विद्युत प्रवाहाचा वाहक एक वर्तुळाकार तार असेल , तर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र खालीलप्रमाणे निर्धारित केले जाते: उजव्या हाताचा अंगठा सरळ करा आणि इतर चार बोटे पुढे ताणा, नंतर ती चार बोटे तळहाताकडे वाकवा. उजव्या हाताच्या चार बोटांची दिशा विद्युत प्रवाहाच्या (I) दिशेशी जुळवा. प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची दिशा ही अंगठ्याच्या दिशेसारखीच असते.

आता प्रत्येक उत्तराला उजव्या हाताचा नियम लागू करा.

उत्तर अ: प्रथम उजव्या हाताचा नियम वापरण्याच्या पद्धतीनुसार, हे उत्तर बरोबर आहे.

उत्तर B: उजव्या हाताच्या नियमाची पहिली पद्धत वापरल्यास , हे उत्तर चुकीचे आहे. ते का चुकीचे आहे? वर्तुळ आणि x चिन्हाचा अर्थ असा आहे की प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची दिशा रीडरपासून दूर (कागदाच्या प्रतलाला लंब) आहे, तर वर्तुळ आणि काळ्या वर्तुळाचा अर्थ असा आहे की चुंबकीय क्षेत्राची दिशा रीडरकडे येत आहे (कागदाच्या प्रतलाच्या बाहेरील बाजूस लंब). जर उजव्या हाताचा नियम लागू केला, तर वर्तुळ आणि काळे वर्तुळ वरच्या बाजूला असले पाहिजेत, जे रीडरकडे येणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दर्शवतात, तर वर्तुळ आणि x चिन्ह खालच्या बाजूला असले पाहिजेत, जे रीडरपासून दूर असलेल्या चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दर्शवतात.

पर्याय C: उजव्या हाताच्या नियमाची दुसरी पद्धत वापरल्यास , हे उत्तर चुकीचे आहे.

पर्याय D: प्रथम उजव्या हाताचा नियम वापरण्याच्या पद्धतीनुसार , हे उत्तर चुकीचे आहे ( पर्याय B प्रमाणेच).

उत्तर E: उजव्या हाताच्या नियमाची पहिली पद्धत वापरल्यास , हे उत्तर चुकीचे आहे (उत्तर B प्रमाणेच).

योग्य उत्तर A आहे.

12.

चर्चा

मागील प्रश्नाप्रमाणे उजव्या हाताच्या नियमाचा वापर करून प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची दिशा किंवा चुंबकीय प्रवर्तनाची दिशा निश्चित केली जाऊ शकते.

उत्तर अ: प्रथम उजव्या हाताचा नियम वापरण्याच्या पद्धतीनुसार, हे उत्तर चुकीचे आहे.

पर्याय B: उजव्या हाताच्या नियमाची दुसरी पद्धत वापरल्यास , हे उत्तर चुकीचे आहे.

पर्याय C: उजव्या हाताच्या नियमाची दुसरी पद्धत वापरल्यास , हे उत्तर बरोबर आहे.

पर्याय D: पहिल्या पद्धतीने उजव्या हाताचा नियम वापरल्यास , हे उत्तर चुकीचे आहे.

पर्याय E: उजव्या हाताच्या नियमाची दुसरी पद्धत वापरल्यास , हे उत्तर चुकीचे आहे.

योग्य उत्तर C आहे.

१३. चित्राकडे पहा! दोन खूप लांब समांतर तारांमधून समान विद्युत प्रवाह, म्हणजेच ३ अँपिअर, वाहत आहे. जर दोन्ही तारांमधील अंतर ४० सेमी असेल, तर बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तन μ _o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A ⁻¹ m ⁻¹ आहे…

अ. ०९ x १०^-6 T
बी. ०९ x १०^-6 T
सी. १८ x १०^-6 T
डी. १८ x १०^-6 T
ई. ३६ x १०^-6 T

चर्चा
दिकेताहुई :
विद्युत प्रवाह (I) = ८ अँपिअर
वायर 1 आणि 2 मधील अंतर (r₁₂) = २०० सेमी = २ मीटर
तार 1 आणि P मधील अंतर (r_1P) = २०० सेमी = २ मीटर
तार 2 आणि P मधील अंतर (r_2P) = ४० – ३० = १० सेमी = ०.१ मीटर
µ_o = ४π x १०^-7 डब्ल्यूबी.ए^-1.m^-1
विचारले : बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तन
उत्तर :

तार १ (डावी तार) द्वारे चुंबकीय प्रवर्तन :

चुंबकीय प्रवर्तनाची दिशा मुखवटा कागदी विमान किंवा वाचकाच्या डोळ्यांपासून दूर आतल्या बाजूला लंब.
तार २ द्वारे चुंबकीय प्रवर्तन (उजवी तार) :

चुंबकीय प्रवर्तनाची दिशा कागदाच्या प्रतलापासून बाहेरच्या दिशेने किंवा वाचकाच्या डोळ्याकडे लंबवत बाहेरच्या दिशेने असते.
बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तन:
B_P = बी₂ - बी₁ = ०.२ x १^-6 - 2 x 10^-6
B_P = ०.२ x १^-6 टेस्ला
बिंदू P वरील चुंबकीय प्रेरणेची दिशा ही तार 2 द्वारे होणाऱ्या चुंबकीय प्रेरणेच्या दिशेसारखीच आहे, म्हणजेच कागदाच्या प्रतलाच्या बाहेर किंवा वाचकाच्या डोळ्याकडे लंबवत बाहेरच्या दिशेने.
योग्य उत्तर B आहे.

१४. बाजूच्या चित्रात दाखवल्याप्रमाणे एका लांब सरळ वाहकातून २ अँपिअरचा विद्युत प्रवाह वाहत आहे. बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण आणि दिशा …. (μ _o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A ⁻¹ m ⁻¹ ) आहे.

अ. ८ . १०^-5 टी, कागदी क्षेत्रात प्रवेश करा
बी. ६ . १०^-5 टी, कागदी विमानातून बाहेर
सी. ४ . १०^-5 टी, कागदी क्षेत्रात प्रवेश करा
डी. २ . १०^-5 टी, कागदी विमानातून बाहेर
ई. १ . १०^-5 टी, कागदी क्षेत्रात प्रवेश करा

चर्चा
दिकेताहुई :
विद्युत प्रवाह (I) = ८ अँपिअर
तारेचे बिंदू P पर्यंतचे अंतर (r_P) = १५ सेमी = ०.१५ मी
μ_o = ४π x १०^-7 डब्ल्यूबी. ए^-1 m^-1
विचारले बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण आणि दिशा
उत्तर :

चुंबकीय प्रवर्तनाची दिशा कागदाच्या प्रतलात किंवा वाचकाच्या डोळ्यांपासून दूर, लंबवत आतल्या बाजूला असते.
योग्य उत्तर E आहे.

१५. विद्युत प्रवाह वाहणारी एक तार चित्रात दाखवल्याप्रमाणे वाकलेली आहे. जर वक्रतेची त्रिज्या ५० सेमी असेल, तर वक्राच्या केंद्रावरील चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण… (µ)_o = ४π.१०^-7 डब्ल्यूबी.ए^-1 m^-1)

अ. १/३ π . १०^-7 T
बी. ६ . १०^-7 T
सी. π . १०^-7 T
डी. २ . १०^-7 T
ई. २π . १०^-7 T

चर्चा
दिकेताहुई :
वक्रता त्रिज्या (r) = ५० सेमी = ०.५ मीटर
विद्युत प्रवाहाची तीव्रता (I) = १.५ अँपिअर
निर्वात पारगम्यता (µ_o) = 4π.10^-7 डब्ल्यूबी.ए^-1 m^-1
विचारले तारेतून वाहणाऱ्या विद्युत प्रवाहामुळे वक्राच्या मध्यभागी निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता
उत्तर :

360^o = वर्तुळाचा परिघ. कारण ४५^o / 360^o = २/३ नंतर २४०^o = वर्तुळाच्या परिघाच्या 1/3.
अनेक वेढे असलेल्या कॉइलच्या केंद्रावरील चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेचे सूत्र :
वर्णन: B = चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता, N = वेटोळ्यांची संख्या, I = विद्युत प्रवाहाची तीव्रता, r = वक्रतेची त्रिज्या.
वरील उदाहरणात फक्त १ वेटोळा आहे, त्यामुळे N ला समीकरणातून काढून टाकले जाते. वरील उदाहरणातील तारेचा वेटोळा १ वर्तुळ नसून १/३ वर्तुळ आहे. या उदाहरणाला अनुरूप होण्यासाठी वरील सूत्रात पुन्हा बदल केला जातो, जेणेकरून ते असे होईल:
वक्राच्या मध्यभागी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता :
चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दृष्टीपासून दूर, लंबवत आतल्या बाजूला असते.
योग्य उत्तर E आहे.

१६. आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे एक सरळ तार वाकलेली आहे आणि त्यातून ६ अँपिअरचा विद्युत प्रवाह वाहत आहे. जर वक्रता त्रिज्या R = ३π सेमी असेल, तर बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण किती असेल…

अ. ०९ x १०^-5 T
बी. ०९ x १०^-5 T
सी. १८ x १०^-5 T
डी. १८ x १०^-5 T
ई. ३६ x १०^-5 T

चर्चा
दिकेताहुई :
वक्रता त्रिज्या (r) = 3π सेमी = (3π/100) मीटर
= ३π/१०² मीटर = 3π.10^-2 मीटर
विद्युत प्रवाहाची तीव्रता (I) = १.५ अँपिअर
निर्वात पारगम्यता (µ_o) = 4π.10^-7 डब्ल्यूबी.ए^-1 m^-1
विचारले तारेतून वाहणाऱ्या विद्युत प्रवाहामुळे वक्राच्या मध्यभागी निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता
उत्तर :
360^o = वर्तुळाचा परिघ. कारण ४५^o / 360^o = २/३ नंतर २४०^o = वर्तुळाच्या परिघाच्या 1/8.
वक्राच्या मध्यभागी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता :
चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दृष्टीपासून दूर, लंबवत आतल्या बाजूला असते.
योग्य उत्तर A आहे.

१७. चित्राकडे पहा! एका वाहकामधून I = 9A विद्युत प्रवाह वाहत आहे, जर वक्रता त्रिज्या R = 2π cm आणि µ_o = ४π.१०^-7  डब्ल्यूबी.ए^-1.m^-1तर, बिंदू P वरील चुंबकीय प्रवर्तनाचे परिमाण… आहे.
अ. ८ . १०^-5 T
बी. ६ . १०^-5 T
सी. ४ . १०^-5 T
डी. २ . १०^-5 T
ई. १ . १०^-5 T
चर्चा
दिकेताहुई :
वक्रता त्रिज्या (r) = 2π सेमी = (2π/100) मीटर
= ३π/१०² मीटर = 2π.10^-2 मीटर
विद्युत प्रवाहाची तीव्रता (I) = १.५ अँपिअर
निर्वात पारगम्यता (µ_o) = 4π.10^-7 डब्ल्यूबी.ए^-1 m^-1
विचारले तारेतून वाहणाऱ्या विद्युत प्रवाहामुळे वक्राच्या मध्यभागी निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता
उत्तर :
360^o - 120^o = 240^oकारण २७०^o / 360^o = २/३ नंतर २४०^o = वर्तुळाच्या परिघाच्या 2/3.
वक्राच्या मध्यभागी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता :
चुंबकीय क्षेत्राची दिशा दृष्टीपासून दूर, लंबवत आतल्या बाजूला असते.
योग्य उत्तर B आहे.

18. 

पुढील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे, वायर P ला वरच्या दिशेने 6 A विद्युत प्रवाह पुरवला जातो:

जर µ _o = 4π.10 ^-7 wbA ^-1 m ^{-1 असेल आणि तार P व Q यांच्यामध्ये प्रति एकक लांबीला 1,2.10 -5} Nm ^-1 इतके प्रतिकर्षण बल असेल , तर तार Q मधील विद्युत प्रवाहाचे परिमाण आणि दिशा... असेल.

अ. १ अ आणि त्याहून अधिक

बी. १ अ आणि त्याखालील

सी. १० अ आणि त्याहून अधिक

डी. १० अ आणि त्याखाली

ई. २० अ आणि त्याहून अधिक

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

आयपी ₌ ६ अँपिअर

µ _o = 4π x 10 ^-7 wb A ^-1 m ^-1

F/l = 1,2 x 10 ^-5 N m ^-1

L = १०.००९६ मीटर

प्रश्न: Q तारेमधील विद्युत प्रवाहाचे परिमाण आणि दिशा

उत्तर :

Q तारेमधील विद्युत प्रवाहाची दिशा:

तार P आणि तार Q यांच्यामध्ये प्रतिकर्षण बल असल्यामुळे, तार P मधील विद्युत प्रवाहाची दिशा तार Q मधील प्रवाहाच्या दिशेच्या विरुद्ध असते. तार P मध्ये विद्युत प्रवाहाची दिशा वरच्या दिशेने असते, त्यामुळे तार Q मध्ये विद्युत प्रवाहाची दिशा खालच्या दिशेने असते.

तारेमधील विद्युत प्रवाहाचे परिमाण Q:

योग्य उत्तर D आहे.

१९. L आणि M या दोन समांतर तारा एकमेकांपासून २ सेमी अंतरावर आहेत (चित्र पहा). M तारेमधून ४ A विद्युत प्रवाह वाहत आहे आणि दोन्ही तारांवर प्रति एकक लांबी ६ x १०⁻⁵ Nm⁻¹ इतके प्रतिकर्षण बल कार्यरत आहे ^. L ^{तारेमधील} विद्युत ^{प्रवाहाचे} परिमाण आणि दिशा…. ( _µo = ^4π.10⁻⁷ Wb.A⁻¹ ^m⁻¹ )

अ. M तारेतील प्रवाहाच्या दिशेनेच १.२ अँपिअर.

B. M तारेमधील प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने 1,2 A

C. M तारेतील प्रवाहाच्या दिशेनेच 1,5 A

डी. M तारेमधील प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने १.५ अँपिअर.

ई. २.४ अँपिअर, तार एम मधील प्रवाहाच्या दिशेनेच

चर्चा

हे ज्ञात आहे की:

आयएम ₌ ४ अँपिअर

µ _o = 4π x 10 ^-7 wb A ^-1 m ^-1

F/l = 6 x 10 ^-5 N m ^-1

L = 2 सेमी = 0,02 मीटर

प्रश्न: L तारेमधील विद्युत प्रवाहाचे परिमाण आणि दिशा

उत्तर :

तार L मधील विद्युत प्रवाहाची दिशा:

तार L आणि तार M यांच्यामध्ये प्रतिकर्षण बल असल्यामुळे, तार L मधील विद्युत प्रवाह हा तार M मधील प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने असतो. तार M मध्ये विद्युत प्रवाह वरच्या दिशेने असतो, त्यामुळे तार L मध्ये विद्युत प्रवाह खालच्या दिशेने असतो.

तार L मधील विद्युत प्रवाहाचे परिमाण:

योग्य उत्तर D आहे.

२०. जर q हा धन विद्युत प्रभार असेल, v ही त्या प्रभाराची गती असेल, B हे चुंबकीय क्षेत्र असेल आणि F ही चुंबकीय बलाची दिशा असेल, तर चुंबकीय क्षेत्र ओलांडणाऱ्या प्रभाराची योग्य प्रतिमा कोणती आहे…
चर्चा

चित्रातील x आणि o या चिन्हांचा अर्थ
वरील चित्रांकडे पहा. 'x' या चिन्हाचा अर्थ असा आहे की चुंबकीय क्षेत्र B ची दिशा मॉनिटरच्या प्रतलातून आतल्या बाजूला लंब आहे (रीडरपासून दूर). 'o' या चिन्हाचा अर्थ असा आहे की चुंबकीय क्षेत्र B ची दिशा बाहेरच्या बाजूला लंब आहे (रीडरच्या दिशेने).

विद्युत प्रभाराच्या (v) गतीची दिशा, चुंबकीय क्षेत्राची (B) दिशा आणि चुंबकीय बलाची (F) दिशा एकमेकांना लंब असतात. विद्युत प्रभार, चुंबकीय क्षेत्र आणि चुंबकीय बलाच्या गतीची दिशा उजव्या हाताच्या नियमाचा वापर करून अचूकपणे निश्चित केली जाते.

उजव्या हाताचा नियम
तुमचा उजवा हात पुढे करा, अंगठा सरळ करा आणि इतर चार बोटे मिटा. तुमची चार बोटे चुंबकीय क्षेत्राच्या (B) दिशेने निर्देशित होतील अशा प्रकारे ठेवा. आणि अंगठा विद्युत प्रभाराची (v) दिशा दर्शवतो. जर विद्युत प्रभार धन असेल, तर उजव्या हाताचा तळवा चुंबकीय बलाच्या (F) दिशेने असतो. जर विद्युत प्रभार ऋण असेल, तर उजव्या हाताची पाठ चुंबकीय बलाच्या (F) दिशेने असते.

वरील चित्रांना उजव्या हाताचा नियम लागू करा.
योग्य उत्तर A आहे.

२१. आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे एक ऋण प्रभार (-q) एकसमान चुंबकीय क्षेत्र B मध्ये गतिमान आहे. त्या प्रभारावर अनुभवल्या जाणाऱ्या चुंबकीय बलाविषयीचे योग्य चित्र आहे…
चर्चा
तेरापकान उजव्या हाताचा नियम वरील चित्रांमध्ये.
योग्य उत्तर E आहे.

२२. एक धन प्रभार एका समान चुंबकीय क्षेत्रातून लंब दिशेने जातो. चुंबकीय बलाची दिशा, वेग आणि चुंबकीय क्षेत्राचे अचूक चित्र पुढीलप्रमाणे आहे…
चर्चा
तेरापकान उजव्या हाताचा नियम वरील चित्रांमध्ये.
योग्य उत्तर B आहे.

प्रश्नाचा स्रोत:

वरिष्ठ माध्यमिक/व्यावसायिक उच्च माध्यमिक शाळेसाठी राष्ट्रीय परीक्षेतील भौतिकशास्त्राचे प्रश्न