સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકેલી ચુંબકીય સોય પર લાગતા ટોર્કનું સમીકરણ લખો અને તેના આવર્તકાળ $T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{mB}}$ માટેનું સૂત્ર મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $\vec{m}$ ચુંબકીય ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવતી એક ચુંબકીય સોય સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ માં મૂકેલી છે.
$N$ અને $S$ ધ્રુવો પર લાગતા બળો સમાન અને વિરુદ્ધ દિશાના હોય છે,જે એક બળયુગ્મ બનાવે છે અને સોય પર ટોર્ક $\vec{\tau}$ લગાડે છે.
ટોર્કનું સૂત્ર $\vec{\tau} = \vec{m} \times \vec{B}$ છે.
આમ,ટોર્કનું મૂલ્ય $\tau = mB \sin \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{m}$ અને $\vec{B}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
આ ટોર્ક સોયને તેની સંતુલન સ્થિતિમાં પાછી લાવવા માટે પ્રયત્ન કરે છે,તેથી પુનઃસ્થાપક ટોર્ક $\tau = -mB \sin \theta$ લખી શકાય.
ભ્રમણ માટે ન્યૂટનના બીજા નિયમ મુજબ,$\tau = I \alpha = I \frac{d^2 \theta}{dt^2}$,જ્યાં $I$ એ જડત્વની ચાકમાત્રા છે.
ટોર્કના બંને સમીકરણોને સરખાવતા: $I \frac{d^2 \theta}{dt^2} = -mB \sin \theta$.
નાના દોલનો માટે,$\sin \theta \approx \theta$ લેતા,$I \frac{d^2 \theta}{dt^2} = -mB \theta$.
તેથી,$\frac{d^2 \theta}{dt^2} = -\left( \frac{mB}{I} \right) \theta$.
આ સમીકરણ સરળ આવર્ત ગતિનું છે,$\frac{d^2 \theta}{dt^2} = -\omega^2 \theta$,જ્યાં $\omega^2 = \frac{mB}{I}$.
તેથી,કોણીય આવૃત્તિ $\omega = \sqrt{\frac{mB}{I}}$ થાય.
$\omega = \frac{2\pi}{T}$ હોવાથી,$\frac{2\pi}{T} = \sqrt{\frac{mB}{I}}$.
આમ,$T$ માટે ઉકેલતા,$T = 2\pi \sqrt{\frac{I}{mB}}$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

ચુંબકીય મોમેન્ટ $M$ ધરાવતા ચુંબકને ચુંબકીય મેરિડિયનથી $90^{\circ}$ ના ખૂણે ફેરવવા માટે કરવામાં આવતું કાર્ય,તેને $60^{\circ}$ ના ખૂણે ફેરવવા માટે કરવામાં આવતા કાર્ય કરતા $n$ ગણું છે. $n$ નું મૂલ્ય શોધો ($\cos 90^{\circ} = 0, \cos 60^{\circ} = 0.5$ આપેલ છે).

$M$ અને $\sqrt{3} M$ ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા બે ટૂંકા ગજિયા ચુંબકોને ચોકડી (+) આકારે જોડવામાં આવ્યા છે. આ ચોકડીને તેના કેન્દ્રથી પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સમક્ષિતિજ સમતલમાં લટકાવવામાં આવે છે. જ્યારે ચોકડી સંતુલનમાં આવે,ત્યારે નબળા ચુંબક દ્વારા પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_H$ સાથે બનતો ખૂણો કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?

$0.21 \ A \cdot m^2$ ની ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા એક ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને તેની અક્ષ પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના સમક્ષિતિજ ઘટકને લંબ રહે તે રીતે મૂકવામાં આવે છે. ચુંબકના કેન્દ્રથી તેની અક્ષ પરના તે બિંદુનું અંતર શોધો જ્યાં પરિણામી ચુંબકીય ક્ષેત્ર પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના સમક્ષિતિજ ઘટક સાથે $45^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે છે (પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સમક્ષિતિજ ઘટક $= 4.2 \times 10^{-5} \ T$). ($cm$ માં)

દરેક '$M$' ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા બે ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને '$d$' બાજુવાળા ચોરસના સામસામેના ખૂણાઓ પર એવી રીતે ગોઠવવામાં આવ્યા છે કે તેમના કેન્દ્રો ખૂણાઓ સાથે સંપાત થાય અને તેમની અક્ષો ચોરસની એક બાજુને સમાંતર હોય. જો સમાન ધ્રુવો એક જ દિશામાં હોય,તો ચોરસના અન્ય કોઈપણ ખૂણા પર ચુંબકીય પ્રેરણ કેટલું હશે?

સમાન દળ અને ત્રિજ્યા ધરાવતી એક હૂપ અને એક નક્કર નળાકાર કાયમી ચુંબકીય પદાર્થમાંથી બનાવેલા છે,જેમાં તેમની ચુંબકીય મોમેન્ટ તેમની સંબંધિત અક્ષોને સમાંતર છે. પરંતુ હૂપની ચુંબકીય મોમેન્ટ નક્કર નળાકાર કરતા બમણી છે. તેમને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં એવી રીતે મૂકવામાં આવે છે કે તેમની ચુંબકીય મોમેન્ટ ક્ષેત્ર સાથે નાનો ખૂણો બનાવે છે. જો હૂપ અને નળાકારના દોલનનો આવર્તકાળ અનુક્રમે $T_h$ અને $T_c$ હોય,તો તેમની વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?

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