$3000 \; G$ का एक समान चुंबकीय क्षेत्र धनात्मक $z-$दिशा में स्थापित है। $10 \; cm$ और $5 \; cm$ भुजाओं वाला एक आयताकार लूप $12 \; A$ की धारा वहन करता है। चित्र में दिखाए गए विभिन्न मामलों में लूप पर टॉर्क क्या है? प्रत्येक मामले में बल क्या है? कौन सा मामला स्थिर संतुलन के अनुरूप है?

(E) चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता,$B = 3000 \; G = 0.3 \; T$.
आयताकार लूप की लंबाई,$l = 0.1 \; m$.
आयताकार लूप की चौड़ाई,$b = 0.05 \; m$.
लूप का क्षेत्रफल,$A = 50 \times 10^{-4} \; m^2$.
लूप में धारा,$I = 12 \; A$.
चुंबकीय आघूर्ण $\vec{m} = I \vec{A}$ है। टॉर्क $\vec{\tau} = \vec{m} \times \vec{B}$ है।
एक समान चुंबकीय क्षेत्र में,धारा लूप पर कुल बल हमेशा शून्य होता है।
$(a)$ $\vec{A}$,$x-$अक्ष की दिशा में है। $\vec{\tau} = -1.8 \times 10^{-2} \hat{j} \; Nm$.
$(b)$ $(a)$ के समान,$\vec{\tau} = -1.8 \times 10^{-2} \hat{j} \; Nm$.
$(c)$ $\vec{A}$,$y-$अक्ष की दिशा में है। $\vec{\tau} = 1.8 \times 10^{-2} \hat{i} \; Nm$.
$(d)$ $\vec{m}$ और $\vec{B}$ के बीच का कोण $60^{\circ}$ है। $|\vec{\tau}| \approx 1.56 \times 10^{-2} \; Nm$.
$(e)$ $\vec{m}$,$z-$अक्ष की दिशा में है। $\vec{\tau} = 0$। यह स्थिर संतुलन है क्योंकि $\vec{m} \parallel \vec{B}$ है।
$(f)$ $\vec{m}$,$-z-$अक्ष की दिशा में है। $\vec{\tau} = 0$। यह अस्थिर संतुलन है क्योंकि $\vec{m}$,$\vec{B}$ के विपरीत दिशा में है।