$(a)$ चित्र में दिखाए अनुसार एक लंबे सीधे तार और $a$ भुजा वाले वर्गाकार लूप के बीच अन्योन्य प्रेरण (mutual inductance) के लिए व्यंजक प्राप्त कीजिए।
$(b)$ अब मान लीजिए कि सीधे तार में $50\; A$ की धारा प्रवाहित हो रही है और लूप को दाईं ओर $v=10\; m/s$ के स्थिर वेग से ले जाया जा रहा है। उस क्षण लूप में प्रेरित $emf$ की गणना करें जब $x=0.2\; m$ हो। $a=0.1\; m$ लें और मान लें कि लूप का प्रतिरोध अधिक है।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) लंबे सीधे तार से $y$ दूरी पर लूप में एक छोटा अवयव $dy$ लें।
अवयव $dy$ से संबद्ध चुंबकीय फ्लक्स $d\phi = B dA$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ, $dA = a dy$ अवयव का क्षेत्रफल है।
$y$ दूरी पर चुंबकीय क्षेत्र $B = \frac{\mu_0 I}{2\pi y}$ है।
अतः, $d\phi = \left(\frac{\mu_0 I}{2\pi y}\right) a dy = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \frac{dy}{y}$.
$y = x$ से $y = x + a$ तक समाकलन करने पर:
$\phi = \int_{x}^{x+a} \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \frac{dy}{y} = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} [\ln y]_{x}^{x+a} = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \ln\left(\frac{x+a}{x}\right) = \frac{\mu_0 I a}{2\pi} \ln\left(1 + \frac{a}{x}\right)$.
चूँकि $\phi = MI$, अन्योन्य प्रेरण $M = \frac{\mu_0 a}{2\pi} \ln\left(1 + \frac{a}{x}\right)$ है।
$(b)$ प्रेरित $emf$, $e = |\frac{d\phi}{dt}|$ द्वारा दिया जाता है। वैकल्पिक रूप से, $e = (B_1 - B_2)av$, जहाँ $B_1 = \frac{\mu_0 I}{2\pi x}$ और $B_2 = \frac{\mu_0 I}{2\pi (x+a)}$ है।
$e = \frac{\mu_0 I a v}{2\pi} \left(\frac{1}{x} - \frac{1}{x+a}\right) = \frac{\mu_0 I a v}{2\pi} \left(\frac{a}{x(x+a)}\right)$.
मान रखने पर: $I = 50\; A$, $x = 0.2\; m$, $a = 0.1\; m$, $v = 10\; m/s$, $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\; T\cdot m/A$.
$e = \frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 50 \times 0.1 \times 10}{2\pi} \times \left(\frac{0.1}{0.2(0.2+0.1)}\right) = (2 \times 10^{-7} \times 50) \times \left(\frac{0.1}{0.2 \times 0.3}\right) = 10^{-5} \times \left(\frac{0.1}{0.06}\right) = 1.67 \times 10^{-5}\; V$.

Explore More

Similar Questions

$L$ लंबाई की भुजा और $R$ प्रतिरोध वाला एक कठोर तार का लूप कागज के तल में $v_0$ के स्थिर वेग से $x$-अक्ष के अनुदिश गति कर रहा है। $t=0$ पर,लूप का दायां किनारा $3L$ लंबाई के एक ऐसे क्षेत्र में प्रवेश करता है जहाँ कागज के तल के अंदर की ओर एक समान चुंबकीय क्षेत्र $B$ है,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। पर्याप्त बड़े $v_0$ के लिए,लूप अंततः क्षेत्र को पार कर जाता है। मान लीजिए $x$ लूप के दाएं किनारे की स्थिति है। मान लीजिए $v(x)$,$I(x)$ और $F(x)$ क्रमशः $x$ के फलन के रूप में लूप का वेग,लूप में धारा और लूप पर बल को दर्शाते हैं। वामावर्त (counter-clockwise) धारा को धनात्मक लिया गया है। निम्नलिखित में से कौन सा आरेख सही है? (गुरुत्वाकर्षण को अनदेखा करें)

$m$ द्रव्यमान और $l$ लंबाई की एक चालक छड़ दो घर्षणरहित समानांतर पटरियों पर गति करती है,जहाँ $B$ परिमाण का एक स्थिर एकसमान चुंबकीय क्षेत्र पृष्ठ के अंदर की ओर है,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। $t=0$ पर छड़ को दाईं ओर $v_{0}$ का प्रारंभिक वेग दिया जाता है। तो:

एक नाव पूर्व दिशा में गति कर रही है,जहाँ पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र $5.0 \times 10^{-5} \text{ T}$ है और यह उत्तर दिशा में क्षैतिज है। नाव पर $2 \text{ m}$ लंबा ऊर्ध्वाधर एरियल (एंटीना) लगा है। यदि नाव की गति $1.5 \text{ m/s}$ है,तो एरियल के तार में प्रेरित $emf$ का परिमाण $mV$ में ज्ञात कीजिए।

$20\, {cm}$ भुजा और $1\, \Omega$ प्रतिरोध वाले एक वर्गाकार लूप को $v_{0}$ की स्थिर गति से दाईं ओर ले जाया जाता है। लूप की दाईं भुजा $5\, {T}$ के एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में है। क्षेत्र लूप के तल के लंबवत और अंदर की ओर है। लूप को $4\, \Omega$ मान वाले प्रतिरोधकों के एक नेटवर्क से जोड़ा गया है। लूप में $2\, {mA}$ की स्थिर धारा प्रवाहित होने के लिए $v_{0}$ का मान क्या होना चाहिए?

$3 \ m$ लंबाई का एक चालक $10^{-3} \ T$ के चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत $10^2 \ m/s$ की गति से चल रहा है। तो चालक के सिरों पर उत्पन्न $e.m.f.$ ........ $V$ होगा।

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo