$1\; m$ लंबाई की एक धात्विक छड़ को $50\; rev/s$ की आवृत्ति के साथ घुमाया जाता है,जिसका एक सिरा केंद्र पर और दूसरा सिरा $1\; m$ त्रिज्या वाले एक वृत्ताकार धात्विक वलय की परिधि पर टिका होता है। यह केंद्र से गुजरने वाली और वलय के तल के लंबवत अक्ष के परितः घूमती है (चित्र)। अक्ष के समानांतर $1\; T$ का एक स्थिर और एकसमान चुंबकीय क्षेत्र हर जगह मौजूद है। केंद्र और धात्विक वलय के बीच $emf$ क्या है?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(157 V) विधि $I$
जैसे ही छड़ घूमती है,छड़ में मौजूद मुक्त इलेक्ट्रॉन लॉरेंट्ज़ बल के कारण बाहरी सिरे की ओर बढ़ते हैं और वलय पर वितरित हो जाते हैं। इस प्रकार,आवेशों का परिणामी पृथक्करण छड़ के सिरों के बीच $emf$ उत्पन्न करता है। $emf$ के एक निश्चित मान पर,इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह रुक जाता है और एक स्थिर अवस्था प्राप्त हो जाती है। जब छड़ चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत गति करती है,तो छड़ की $dr$ लंबाई पर उत्पन्न $emf$ का परिमाण $d\varepsilon = B v dr$ द्वारा दिया जाता है।
अतः,$\varepsilon = \int d\varepsilon = \int_{0}^{R} B v dr = \int_{0}^{R} B \omega r dr = \frac{B \omega R^{2}}{2}$.
$v = \omega r$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है $\varepsilon = \frac{1}{2} \times 1.0 \times (2 \pi \times 50) \times (1^{2}) = 157\; V$.
विधि $II$
$emf$ की गणना करने के लिए,हम एक बंद लूप $OPQ$ की कल्पना कर सकते हैं जिसमें बिंदु $O$ और $P$ एक प्रतिरोधक से जुड़े हैं और $OQ$ घूमती हुई छड़ है। प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर प्रेरित $emf$ के बराबर होता है और यह $B \times$ (लूप के क्षेत्रफल में परिवर्तन की दर) के बराबर होता है। यदि $\theta$ समय $t$ पर छड़ और वृत्त की त्रिज्या के बीच का कोण है,तो सेक्टर $OPQ$ का क्षेत्रफल $\pi R^{2} \times \frac{\theta}{2 \pi} = \frac{1}{2} R^{2} \theta$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $R$ वृत्त की त्रिज्या है। अतः,प्रेरित $emf$ $\varepsilon = B \times \frac{d}{dt} [\frac{1}{2} R^{2} \theta] = \frac{1}{2} B R^{2} \frac{d\theta}{dt} = \frac{B \omega R^{2}}{2} = 157\; V$ है।

Explore More

Similar Questions

$4 \ cm$ लंबाई और $2 \ cm$ चौड़ाई का एक आयताकार चालक लूप $xy$-समतल में है,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। इसे एक पतले और लंबे चालक तार से $\frac{\sqrt{3}}{2} \hat{x} + \frac{1}{2} \hat{y}$ की दिशा में एक स्थिर गति $v$ से दूर ले जाया जा रहा है। तार में धनात्मक $x$-दिशा में $I = 10 \ A$ की स्थिर धारा बह रही है। जब लूप तार से $d = 4 \ cm$ की दूरी पर होता है,तो लूप से $10 \ \mu A$ की धारा प्रवाहित होती है। यदि लूप का प्रतिरोध $0.1 \ \Omega$ है,तो $v$ का मान. . . . . . $ms^{-1}$ है।
[दिया गया है: मुक्त स्थान की पारगम्यता $\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \ NA^{-2}$]

$5 \ m$ लंबा एक क्षैतिज सीधा तार जो पूर्व से पश्चिम की ओर फैला है,पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के क्षैतिज घटक $0.60 \times 10^{-4} \ Wb \ m^{-2}$ के लंबवत स्वतंत्र रूप से गिर रहा है। जब इसका वेग $10 \ m \ s^{-1}$ है,तो तार में प्रेरित emf का तात्कालिक मान . . . . . . $\times 10^{-3} \ V$ है।

एक ट्रेन $30 \, m \, s^{-1}$ की गति से उत्तर-दक्षिण दिशा में $2 \, m$ की दूरी पर स्थित पटरियों पर चल रही है। यदि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का ऊर्ध्वाधर घटक $8 \times 10^{-5} \, T$ है,तो प्रेरित $e.m.f.$ क्या होगा ($, V$ में)?

$a$ त्रिज्या वाली एक चालक रिंग को चित्र में दिखाए अनुसार उसकी परिधि पर स्थित एक बिंदु $O$ के परितः एक समान चुंबकीय क्षेत्र $B$ के लंबवत तल में घुमाया जाता है,जो हर जगह मौजूद है। घूर्णन वेग $\omega$ है। विभवांतर के परिमाण से संबंधित सही कथन चुनिए।

एक चालक तार चुंबकीय क्षेत्र $B$ में दाईं ओर गति कर रहा है। तार में प्रेरित धारा $i$ की दिशा चित्र में दर्शाई गई है। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा होगी

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