$5.25 \times 10^{-2} \; J \, T^{-1}$ જેટલી ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા એક ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાને લંબ રહે તે રીતે મૂકવામાં આવે છે. ચુંબકના કેન્દ્રથી કેટલા અંતરે પરિણામી ચુંબકીય ક્ષેત્ર પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે $45^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવશે,જ્યારે તે બિંદુ
$(a)$ તેની વિષુવરેખા પર હોય અને
$(b)$ તેની અક્ષ પર હોય.
આ સ્થળે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મૂલ્ય $0.42 \; G$ છે. ચુંબકની લંબાઈને અંતરની સરખામણીમાં અવગણો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ગજિયા ચુંબકની ચુંબકીય મોમેન્ટ,$M = 5.25 \times 10^{-2} \; J \, T^{-1}$.
પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મૂલ્ય,$H = 0.42 \; G = 0.42 \times 10^{-4} \; T$.
$(a)$ વિષુવરેખા પર $R$ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_{0} M}{4 \pi R^{3}}$ છે.
પરિણામી ક્ષેત્ર પૃથ્વીના ક્ષેત્ર સાથે $45^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે તે માટે $B = H$ થવું જોઈએ.
$\frac{\mu_{0} M}{4 \pi R^{3}} = H \implies R^{3} = \frac{\mu_{0} M}{4 \pi H} = \frac{10^{-7} \times 5.25 \times 10^{-2}}{0.42 \times 10^{-4}} = 12.5 \times 10^{-5} \; m^{3}$.
$R = (125 \times 10^{-6})^{1/3} \approx 0.05 \; m = 5 \; cm$.
$(b)$ અક્ષ પર $R'$ અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B' = \frac{\mu_{0} 2 M}{4 \pi R'^{3}}$ છે.
પરિણામી ક્ષેત્ર પૃથ્વીના ક્ષેત્ર સાથે $45^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે તે માટે $B' = H$ થવું જોઈએ.
$\frac{\mu_{0} 2 M}{4 \pi R'^{3}} = H \implies R'^{3} = \frac{2 \mu_{0} M}{4 \pi H} = 2 \times R^{3} = 25 \times 10^{-5} \; m^{3}$.
$R' = (250 \times 10^{-6})^{1/3} \approx 0.063 \; m = 6.3 \; cm$.

Explore More

Similar Questions

એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગજિયા ચુંબકની સ્થિતિ ઊર્જા માટેનું સૂત્ર તારવો અને ખાસ કિસ્સાઓની ચર્ચા કરો.

ચુંબકીય અદિશ સ્થિતિમાનની કેટલીક સમસ્થિતિમાન સપાટીઓ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. આ વિસ્તારમાં કોઈ બિંદુએ ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલું હશે?

આકૃતિમાં બિંદુ $O$ પર મૂકેલી એક નાની ચુંબકીય સોય $P$ દર્શાવેલ છે. તીર તેની ચુંબકીય મોમેન્ટની દિશા દર્શાવે છે. અન્ય તીરો બીજી સમાન ચુંબકીય સોય $Q$ ના વિવિધ સ્થાન (અને ચુંબકીય મોમેન્ટની દિશાઓ) દર્શાવે છે.
$(a)$ કઈ ગોઠવણીમાં તંત્ર સંતુલનમાં નથી?
$(b)$ કઈ ગોઠવણીમાં તંત્ર $(i)$ સ્થાયી અને $(ii)$ અસ્થાયી સંતુલનમાં છે?
$(c)$ દર્શાવેલી તમામ ગોઠવણીઓમાંથી કઈ ગોઠવણી સૌથી ઓછી સ્થિતિ ઊર્જા ધરાવે છે?

$M=0.32 \; J \, T^{-1}$ જેટલી ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા એક ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને $0.15 \; T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. જો ચુંબક ક્ષેત્રના સમતલમાં મુક્તપણે ફરી શકતો હોય,તો કઈ દિશા તેની $(a)$ સ્થાયી અને $(b)$ અસ્થાયી સંતુલન સ્થિતિ દર્શાવે છે? દરેક કિસ્સામાં ચુંબકની સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે?

ગજિયા ચુંબકના કેન્દ્રથી $Z$ અંતરે તેની અક્ષ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર કઈ દિશામાં હશે?

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