Mix Examples - Magnetic Effects of Electric Current Questions in Gujarati

(B) આ વિધાન $False$ (ખોટું) છે. ઇલેક્ટ્રિક મોટર એ એક એવું ઉપકરણ છે જે વિદ્યુત ઉર્જાનું યાંત્રિક ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે. તેનાથી વિપરીત,ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર એ એક એવું ઉપકરણ છે જે યાંત્રિક ઉર્જાનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.

(B) આ વિધાન $False$ (ખોટું) છે.
ફ્લેમિંગના જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરતા વાહકમાં ઉદ્ભવતા પ્રેરિત પ્રવાહની દિશા નક્કી કરવા માટે થાય છે.
વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત વાહકની આસપાસના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા 'જમણા હાથના અંગૂઠાના નિયમ' (જેને મેક્સવેલનો જમણા હાથનો નિયમ પણ કહેવાય છે) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

(A) ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર એ એક એવું ઉપકરણ છે જે યાંત્રિક ઉર્જાનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે. તે વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે,જે જણાવે છે કે કોઈ ગૂંચળા (coil) માંથી પસાર થતા ચુંબકીય ફ્લક્સમાં ફેરફાર થવાથી તેમાં વિદ્યુતચાલક બળ $(EMF)$ અથવા પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે ગૂંચળું ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરે છે,ત્યારે તેની સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ બદલાય છે,જેના પરિણામે વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) આ વિધાન $\text{ખોટું}$ છે.
જે વિદ્યુત પ્રવાહ હંમેશા એક જ દિશામાં વહે છે તેને $\text{ડાયરેક્ટ કરંટ}$ $(DC)$ કહેવામાં આવે છે.
$\text{અલ્ટરનેટિંગ કરંટ}$ $(AC)$ એવો પ્રવાહ છે જે સમયાંતરે પોતાની દિશા બદલે છે.

(A) ઘરેલું વિદ્યુત પરિપથમાં વાયર માટેના પ્રમાણિત રંગો નીચે મુજબ છે:
$1$. $Live$ (લાઈવ) વાયર લાલ રંગનો હોય છે.
$2$. $Neutral$ (ન્યુટ્રલ) વાયર કાળા રંગનો હોય છે.
$3$. $Earth$ (અર્થ) વાયર લીલા રંગનો હોય છે.
તેથી,આપેલ વિધાન $True$ (સાચું) છે.

(A) ઘરગથ્થુ વિદ્યુત સર્કિટમાં,તમામ ઉપકરણો સમાંતર જોડાણમાં જોડાયેલા હોય છે.
આનું કારણ એ છે કે સમાંતર જોડાણ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે દરેક ઉપકરણને સમાન વોલ્ટેજ $(220 \ V)$ મળે,ભલે ગમે તેટલા ઉપકરણો જોડાયેલા હોય.
વધુમાં,જો એક ઉપકરણ બગડી જાય અથવા બંધ કરવામાં આવે,તો તેની અસર અન્ય ઉપકરણોના કાર્ય પર પડતી નથી અને દરેક ઉપકરણને તેની પોતાની સ્વીચ દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

(A) રબર એક અવાહક (insulator) પદાર્થ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થઈ શકતો નથી. રબરના મોજા અને રબરના બૂટ પહેરવાથી,વ્યક્તિ એક ઉચ્ચ અવરોધક સ્તર બનાવે છે જે વીજળીને શરીર દ્વારા જમીનમાં જતા અટકાવે છે,આમ વ્યક્તિને વીજળીના આંચકાથી બચાવે છે.

(A) અર્થિંગ એ વપરાશકર્તાઓને વીજળીના આંચકાથી બચાવવા માટે વપરાતું એક સુરક્ષા માપદંડ છે. તેમાં વિદ્યુત ઉપકરણના ધાતુના ભાગને વાયર દ્વારા જમીન સાથે જોડવામાં આવે છે. જો ઉપકરણમાં કરંટ લીક થાય,તો તે કરંટ વપરાશકર્તાના શરીર દ્વારા પસાર થવાને બદલે સીધો જમીનમાં જાય છે,જેનાથી જીવલેણ વીજળીના આંચકાથી બચી શકાય છે.

(B) ચુંબકત્વનો મૂળભૂત નિયમ એ છે કે સમાન ચુંબકીય ધ્રુવો (ઉત્તર-ઉત્તર અથવા દક્ષિણ-દક્ષિણ) એકબીજાને અપાકર્ષે છે,જ્યારે અસમાન ચુંબકીય ધ્રુવો (ઉત્તર-દક્ષિણ) એકબીજાને આકર્ષે છે. તેથી,આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(B) આ વિધાન $False$ (ખોટું) છે. જ્યારે કોઈ ચુંબકીય પદાર્થને ચુંબકના સંપર્ક દ્વારા ચુંબકત્વ આપવામાં આવે છે,ત્યારે સંપર્ક બિંદુ પર પ્રેરિત થતો ધ્રુવ હંમેશા ચુંબકના ધ્રુવથી વિરુદ્ધ હોય છે. તેથી,જો ધાતુની છરીને ગજિયા ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવ સાથે ઘસવામાં આવે,તો છરીના સંપર્ક બિંદુ પર દક્ષિણ ધ્રુવ ઉત્પન્ન થશે,ઉત્તર ધ્રુવ નહીં.

(A) સીધા વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત તાર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ તારની આસપાસ સમકેન્દ્રી વર્તુળો બનાવે છે. ગજિયા ચુંબકથી વિપરીત,જેમાં ઉત્તર અને દક્ષિણ એમ બે સ્પષ્ટ ધ્રુવો હોય છે,સીધા વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત વાહક દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કોઈ ચોક્કસ ધ્રુવો હોતા નથી. તેથી,આ વિધાન સાચું છે.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર એ એક એવું સાધન છે જે યાંત્રિક ઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,ઇલેક્ટ્રિક મોટર એ એક એવું સાધન છે જે વિદ્યુત ઊર્જાનું યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.

(A) ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ એ ચુંબકીય ક્ષેત્રને દર્શાવતી કાલ્પનિક રેખાઓ છે.
ગજિયા ચુંબકની બહાર,ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ હંમેશા ઉત્તર $(N)$ ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળે છે અને દક્ષિણ $(S)$ ધ્રુવમાં દાખલ થાય છે.
ચુંબકની અંદર,આ ક્ષેત્રરેખાઓ દક્ષિણ $(S)$ ધ્રુવથી ઉત્તર $(N)$ ધ્રુવ તરફ ગતિ કરે છે,આમ તે સતત બંધ ગાળાઓ બનાવે છે.
તેથી,ચુંબકની બહાર સાચી દિશા $N$-ધ્રુવથી $S$-ધ્રુવ તરફની છે.

(D) ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ એ કાલ્પનિક રેખાઓ છે જે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું નિરૂપણ કરે છે.
ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓના ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$1$. તે ચુંબકની બહાર $N$ ધ્રુવમાંથી નીકળીને $S$ ધ્રુવમાં પ્રવેશે છે,તેથી તેમની દિશા $N$ થી $S$ તરફ હોય છે.
$2$. તે સતત બંધ ગાળાઓ બનાવે છે.
$3$. રેખાઓની નિકટતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા દર્શાવે છે; નજીક રહેલી રેખાઓ પ્રબળ ક્ષેત્ર સૂચવે છે.
$4$. બે ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ ક્યારેય એકબીજાને છેદી શકતી નથી કારણ કે જો તે છેદે,તો છેદનબિંદુ પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની બે દિશાઓ મળે,જે ભૌતિક રીતે અશક્ય છે.
તેથી,વિધાન કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ એકબીજાને છેદી શકે છે,તે ખોટું છે.

(D) ચુંબકીય સોય (અથવા હોકાયંત્રની સોય) એ એક નાનું ચુંબક છે જે પોતાની જાતને ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં ગોઠવે છે.
જ્યારે તેને એવા વિસ્તારમાં મૂકવામાં આવે છે જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે,ત્યારે ચુંબકીય સોય ટોર્ક અનુભવે છે અને તેની મૂળ સ્થિતિમાંથી વિચલિત થાય છે.
આ વિચલન ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરી સૂચવે છે.
જોકે ગેલ્વેનોમીટર પણ નાના પ્રવાહોને શોધી શકે છે,પરંતુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરી શોધવા માટે વપરાતું સૌથી સીધું અને મૂળભૂત સાધન ચુંબકીય સોય છે.

(B) $1820$ માં,ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી $Hans$ $Christian$ $Oersted$ એ અવલોકન કર્યું કે જ્યારે ચુંબકીય હોકાયંત્રની સોયને વિદ્યુત પ્રવાહ ધારિત તારની નજીક રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તે કોણાવર્તન દર્શાવે છે. આ અવલોકન સાબિત કરે છે કે વિદ્યુત પ્રવાહ તેની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે,જેને વિદ્યુત પ્રવાહની ચુંબકીય અસર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત વાહક દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા $Right$ $hand$ $thumb$ $rule$ (જમણા હાથના અંગૂઠાના નિયમ) દ્વારા જાણી શકાય છે.
આ નિયમ મુજબ,જો તમે તમારા જમણા હાથમાં વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત સીધા વાહકને એવી રીતે પકડો કે જેથી તમારો અંગૂઠો વિદ્યુતપ્રવાહની દિશામાં રહે,તો તમારી આંગળીઓ વાહકની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓની દિશામાં વીંટળાયેલી રહેશે.

(A) જમણા હાથના અંગૂઠાના નિયમ મુજબ,જો તમે વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત સીધા વાહકને તમારા જમણા હાથમાં એવી રીતે પકડો કે જેથી તમારો અંગૂઠો વિદ્યુતપ્રવાહની દિશામાં રહે,તો વાહકની આસપાસ વીંટળાયેલી તમારી આંગળીઓ ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓની દિશા દર્શાવે છે. તેથી,અંગૂઠો વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા દર્શાવે છે.

(C) જ્યારે સીધા વાહક તારમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે,ત્યારે તેની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે. જમણા હાથના અંગૂઠાના નિયમ મુજબ,ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ તારના કેન્દ્ર સાથે સંકેન્દ્રિત વર્તુળો તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. તેથી,ઉત્પન્ન થતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તારની આસપાસ વર્તુળાકાર હોય છે.

(B) જેમ જેમ આપણે વિદ્યુતપ્રવાહધારિત વર્તુળાકાર લૂપના તારથી દૂર જઈએ છીએ,તેમ તેમ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ દર્શાવતા સમકેન્દ્રી વર્તુળો મોટા થતા જાય છે.
વર્તુળાકાર લૂપના કેન્દ્ર પાસે,આ મોટા વર્તુળોના ચાપ સીધી રેખાઓ જેવા દેખાય છે.
તેથી,વિદ્યુતપ્રવાહધારિત વર્તુળાકાર લૂપના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ સીધી રેખાઓ હોય છે.

(C) વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત સોલેનોઇડ એ અવાહક તાંબાના તારના ઘણા વર્તુળાકાર આંટાઓ ધરાવતું નળાકાર સ્વરૂપનું ગૂંચળું છે.
જ્યારે સોલેનોઇડમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે,ત્યારે તે ગજિયા ચુંબક જેવું જ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે.
ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ એક છેડેથી બહાર નીકળે છે (જે ઉત્તર ધ્રુવ તરીકે વર્તે છે) અને બીજા છેડે દાખલ થાય છે (જે દક્ષિણ ધ્રુવ તરીકે વર્તે છે),જે ગજિયા ચુંબકની જેમ સોલેનોઇડની અંદર અને બહાર બંધ ગાળાઓ બનાવે છે.

(A) વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણનો સિદ્ધાંત $1831$ માં $Michael \ Faraday$ દ્વારા શોધવામાં આવ્યો હતો।
તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે બદલાતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાહકમાં વિદ્યુતચાલક બળ $(EMF)$ અથવા વિદ્યુતપ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે।
તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે।

(C) ચુંબકીય ક્ષેત્ર $(B)$ માં મૂકવામાં આવેલા $(l)$ લંબાઈના અને $(I)$ વિદ્યુતપ્રવાહ ધરાવતા વાહક પર લાગતું ચુંબકીય બળ $(F)$ સદિશ ગુણાકાર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $F = I(l \times B)$.
જમણા હાથના નિયમ અથવા ફ્લેમિંગના ડાબા હાથના નિયમ મુજબ,ચુંબકીય બળની દિશા હંમેશા વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા બંનેને સમાવતા સમતલને લંબ હોય છે.
તેથી,બળ એ ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને વિદ્યુતપ્રવાહ બંનેને લંબ હોય છે.

(A) ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં $I$ વિદ્યુતપ્રવાહ ધરાવતા $L$ લંબાઈના તાર પર લાગતું ચુંબકીય બળ $F$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $F = I L B \sin(\theta)$,જ્યાં $\theta$ એ વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર વચ્ચેનો ખૂણો છે.
ચુંબકીય બળ શૂન્ય $(F = 0)$ થવા માટે,$\sin(\theta)$ નું મૂલ્ય શૂન્ય હોવું જોઈએ.
આ ત્યારે થાય છે જ્યારે $\theta = 0^{\circ}$ અથવા $\theta = 180^{\circ}$ હોય.
તેથી,જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત તારને ચુંબકીય ક્ષેત્રને સમાંતર મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તેના પર કોઈ ચુંબકીય બળ લાગતું નથી.

(D) ફેરાડેના વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણના નિયમ અનુસાર,લૂપમાં પ્રેરિત પ્રવાહ ત્યારે જ ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે લૂપ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સમાં ફેરફાર થાય.
ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta)$.
કિસ્સા $A$,$B$ અને $C$ માં,ચુંબક અને લૂપ વચ્ચે સાપેક્ષ ગતિ છે,જેના કારણે લૂપમાંથી પસાર થતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં ફેરફાર થાય છે,અને પરિણામે ચુંબકીય ફ્લક્સ બદલાય છે અને પ્રવાહ પ્રેરિત થાય છે.
કિસ્સા $D$ માં,લૂપ અને ચુંબક બંને સમાન ઝડપથી એક જ દિશામાં ગતિ કરે છે. તેથી,તેમની વચ્ચે કોઈ સાપેક્ષ ગતિ નથી.
સાપેક્ષ ગતિ ન હોવાને કારણે,લૂપ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ અચળ રહે છે.
ચુંબકીય ફ્લક્સમાં કોઈ ફેરફાર ન થતો હોવાથી,લૂપમાં કોઈ પ્રેરિત પ્રવાહ પ્રાપ્ત થશે નહીં.

(B) $Electric \text{ } motor$ (વિદ્યુત મોટર) એ એક એવું સાધન છે જે વિદ્યુત ઊર્જાનું યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.
તે વિદ્યુત પ્રવાહની ચુંબકીય અસરના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, જેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકાયેલ વિદ્યુત પ્રવાહધારિત ગૂંચળા પર બળ લાગે છે, જેના કારણે તે ફરે છે.
તેનાથી વિપરીત, $Electric \text{ } generator$ (વિદ્યુત જનરેટર) યાંત્રિક ઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.
$Electric \text{ } iron$ (ઇલેક્ટ્રિક ઇસ્ત્રી) અને $Electric \text{ } oven$ (ઇલેક્ટ્રિક ઓવન) વિદ્યુત ઊર્જાનું ઉષ્મા ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.

(C) ઈલેક્ટ્રિક જનરેટર $Electromagnetic \text{ } Induction$ (વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ) ના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે।
તે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કોઈલને ફેરવીને યાંત્રિક ઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતર કરે છે, જેનાથી વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે।

(C) ભારતમાં,વીજળી ગ્રીડ દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો પ્રમાણિત ઘરેલું પાવર સપ્લાય એ $220 \ V$ ના રૂટ મીન સ્ક્વેર $(RMS)$ વોલ્ટેજ મૂલ્ય ધરાવતો અલ્ટરનેટિંગ કરંટ $(AC)$ છે.
આ અલ્ટરનેટિંગ કરંટની આવૃત્તિ $50 \ Hz$ નક્કી કરવામાં આવી છે,જેનો અર્થ છે કે પ્રવાહ દર સેકન્ડે $100$ વખત તેની દિશા બદલે છે (દર સેકન્ડે $50$ ચક્ર પૂર્ણ કરે છે).
તેથી,સાચા મૂલ્યો $220 \ V$ અને $50 \ Hz$ છે.

(C) ઘરેલું વિદ્યુત પરિપથોમાં,વાયરને અલગ પાડવા માટે વિવિધ રંગના ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
$1$. લાઈવ વાયર સામાન્ય રીતે લાલ રંગનો હોય છે.
$2$. ન્યુટ્રલ વાયર સામાન્ય રીતે કાળા રંગનો હોય છે.
$3$. અર્થિંગ વાયર પરંપરાગત રીતે લીલા અથવા પીળા-લીલા રંગનો હોય છે.
તેથી,લીલા રંગના ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ અર્થિંગ માટે કરવામાં આવે છે,જે લીકેજ કરંટ માટે ઓછા અવરોધવાળો માર્ગ પૂરો પાડીને સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરે છે.

(A) બેટરી એ એક એવું સાધન છે જે રાસાયણિક ઉર્જાનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.
તે ઇલેક્ટ્રોનનો એક જ દિશામાં સતત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે,જેને ડાયરેક્ટ કરંટ $(DC)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઓલ્ટરનેટિંગ કરંટ $(AC)$ થી વિપરીત,જે સમયાંતરે તેની દિશા બદલે છે,બેટરીમાંથી મળતો પ્રવાહ સમય સાથે તેની ધ્રુવીયતા અને દિશામાં સ્થિર રહે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $Galvanometer$ (ગેલ્વેનોમીટર) એ વિદ્યુત પ્રવાહની હાજરી શોધવા અને દર્શાવવા માટે વપરાતું એક વિદ્યુત-યાંત્રિક સાધન છે.
તે એ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે કે જ્યારે કોઈ વિદ્યુત પ્રવાહધારિત ગૂંચળાને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તેના પર ટોર્ક (બળની ચાકમાત્રા) લાગે છે.
જ્યારે ગૂંચળામાંથી થોડો પણ વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે,ત્યારે તે કોણાવર્તન દર્શાવે છે,જે પ્રવાહની હાજરી અને દિશા સૂચવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$Voltmeter$ (વોલ્ટમીટર) વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત માપે છે,$Fuse$ (ફ્યુઝ) એ સુરક્ષા માટેનું સાધન છે,અને $Battery$ (બેટરી) એ વિદ્યુત ઉર્જાનો સ્ત્રોત છે.

(A) ઇલેક્ટ્રિક ફ્યૂઝ એ વિદ્યુત પરિપથમાં અતિશય પ્રવાહને કારણે થતા નુકસાનને રોકવા માટે વપરાતું સુરક્ષા સાધન છે.
તે નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતા પદાર્થ (જેમ કે સીસા અને ટીનની મિશ્રધાતુ) ના તારનો બનેલો હોય છે.
જ્યારે પરિપથમાં વિદ્યુત પ્રવાહ સુરક્ષિત મર્યાદા કરતા વધી જાય છે,ત્યારે ઉત્પન્ન થતી ગરમીને કારણે ફ્યૂઝનો તાર પીગળી જાય છે અને પરિપથ તૂટી જાય છે,જેનાથી ઉપકરણોનું રક્ષણ થાય છે.
તેથી,ફ્યૂઝ એ નીચા ગલનબિંદુવાળો વાહક છે.

(B) ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરતા વાહકમાં પ્રેરિત વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા જાણવા માટે ફ્લેમિંગના જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ થાય છે.
આ નિયમ મુજબ,જો તમે તમારા જમણા હાથના અંગૂઠા,તર્જની અને મધ્યમા આંગળીને એકબીજાને લંબ રહે તે રીતે ફેલાવો,તો અંગૂઠો વાહકની ગતિની દિશા દર્શાવે છે,તર્જની ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા દર્શાવે છે અને મધ્યમા આંગળી પ્રેરિત વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા દર્શાવે છે.

(C) $AC$ પ્રવાહની આવૃત્તિ એટલે એક સેકન્ડમાં પૂર્ણ થતા ચક્રોની સંખ્યા.
એક પૂર્ણ ચક્રમાં બે અર્ધ-ચક્રો હોય છે,જેમાં પ્રવાહ એક દિશામાં અને ત્યારબાદ વિરુદ્ધ દિશામાં વહે છે.
આમ,એક પૂર્ણ ચક્ર દરમિયાન પ્રવાહ બે વાર પોતાની દિશા બદલે છે.
અહીં આવૃત્તિ $50\, Hz$ આપેલી છે,જેનો અર્થ છે કે એક સેકન્ડમાં $50$ પૂર્ણ ચક્રો થાય છે.
તેથી,એક સેકન્ડમાં દિશા બદલવાની કુલ સંખ્યા $= 50 \times 2 = 100$ વખત.

(A) વર્તુળાકાર વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત ગૂંચળાના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ નું સૂત્ર $B = \frac{\mu_0 I}{2R}$ છે,જ્યાં $\mu_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી છે,$I$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ છે અને $R$ એ ગૂંચળાની ત્રિજ્યા છે.
બધી રિંગ માટે વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ સમાન હોવાથી,ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ એ રિંગની ત્રિજ્યા $R$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(B \propto \frac{1}{R})$.
તેથી,ત્રિજ્યા $R$ જેટલી નાની,તેટલું જ કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ વધારે હશે.
આમ,સૌથી નાની ત્રિજ્યા ધરાવતી રિંગના કેન્દ્ર પર મહત્તમ ચુંબકીય ક્ષેત્ર હશે.

(B) માઈકલ ફેરેડેએ $1831$ માં વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણની ઘટના શોધી હતી. તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે બદલાતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાહકમાં વિદ્યુતપ્રવાહ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આ સિદ્ધાંત વિદ્યુત જનરેટર અને ટ્રાન્સફોર્મરના કાર્ય માટેનો આધાર છે.

(C) વિદ્યુતચુંબકત્વ એ ભૌતિકવિજ્ઞાનની તે શાખા છે જે વિદ્યુતચુંબકીય બળના અભ્યાસ સાથે સંબંધિત છે,જે વિદ્યુતભારિત કણો વચ્ચે થતી એક પ્રકારની ભૌતિક આંતરક્રિયા છે. તે વિદ્યુત અને ચુંબકત્વ બંનેના અભ્યાસને આવરી લે છે,કારણ કે તે મૂળભૂત રીતે જોડાયેલી ઘટનાઓ છે. જ્યારે વિદ્યુતભારો ગતિમાં હોય છે,ત્યારે તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્રો બનાવે છે,અને બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રો વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરી શકે છે,જે વિદ્યુતચુંબકત્વનો મુખ્ય સિદ્ધાંત છે.

(A) ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ સતત બંધ ગાળાઓ રચે છે.
ચુંબકની બહાર,ક્ષેત્રરેખાઓ $N$-ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળી $S$-ધ્રુવમાં પ્રવેશે છે.
ચુંબકની અંદર,આ બંધ ગાળાને પૂર્ણ કરવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓની દિશા $S$-ધ્રુવથી $N$-ધ્રુવ તરફ હોય છે.
તેથી,ચુંબકની અંદર સાચી દિશા $S$ થી $N$ તરફ છે.

(B) ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓની સાપેક્ષ નિકટતા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
જો ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ એકબીજાની નજીક હોય,તો તે પ્રબળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૂચવે છે.
તેનાથી વિપરીત,જો ક્ષેત્રરેખાઓ એકબીજાથી દૂર હોય,તો તે નબળું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૂચવે છે.
તેથી,જે વિસ્તારમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ એકબીજાની નજીક હોય ત્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રબળ હોય છે.

(C) ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ સતત બંધ ગાળાઓ રચે છે.
ચુંબકની બહાર,ક્ષેત્રરેખાઓ $N$ ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળે છે અને $S$ ધ્રુવમાં પ્રવેશ કરે છે.
ચુંબકની અંદર,બંધ ગાળો પૂર્ણ કરવા માટે ક્ષેત્રરેખાઓ $S$ ધ્રુવથી $N$ ધ્રુવ તરફ હોય છે.
તેથી,ચુંબકની અંદર તેઓ $N$ ધ્રુવથી $S$ ધ્રુવ તરફ હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) જ્યારે કોઈ વાહકમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે,ત્યારે તે વાહકની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઘટનાને વિદ્યુતપ્રવાહની ચુંબકીય અસર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે સૌપ્રથમ હાન ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ દ્વારા અવલોકન કરવામાં આવી હતી. ચુંબકીય ક્ષેત્રની પ્રબળતા અને દિશા તારમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહના મૂલ્ય અને દિશા પર આધાર રાખે છે.

(C) બાયો-સાવરના નિયમ મુજબ,લાંબા સીધા વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત તારથી $r$ અંતરે ઉદભવતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ નું સૂત્ર $B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}$ છે.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ એ તારથી અંતર $r$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(B \propto \frac{1}{r})$.
તેથી,જેમ તારથી અંતર વધે છે,તેમ ચુંબકીય ક્ષેત્ર અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં ઘટતું જાય છે.

(B) બાયો-સાવર્ટના નિયમ અથવા સુરેખ વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત વાહક માટેના જમણા હાથના અંગૂઠાના નિયમ મુજબ,વાહકથી $r$ અંતરે ઉદભવતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ નું મૂલ્ય $B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ ના સમપ્રમાણમાં $(B \propto I)$ અને વાહકથી લંબ અંતર $r$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં $(B \propto \frac{1}{r})$ હોય છે.
તેથી,ચુંબકીય ક્ષેત્ર એ વાહકથી રહેલા અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.

(B) જમણા હાથના અંગૂઠાના નિયમ મુજબ,જો તમે વિદ્યુતપ્રવાહધારિત સુરેખ વાહકને તમારા જમણા હાથમાં એવી રીતે પકડો કે જેથી તમારો અંગૂઠો વિદ્યુતપ્રવાહની દિશામાં રહે,તો તમારી આંગળીઓ વાહકની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓની દિશામાં વીંટળાયેલી રહેશે. તેથી,ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા તારમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા પર આધાર રાખે છે.

(B) $N$ આંટા ધરાવતી અને $R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર લૂપમાં $I$ વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતો હોય,ત્યારે તેના કેન્દ્ર પર ઉદ્ભવતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $B = \frac{\mu_0 N I}{2R}$.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ અને આંટાની સંખ્યા $N$ ના સમપ્રમાણમાં છે,જ્યારે લૂપની ત્રિજ્યા $R$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.
તેથી,લૂપના કેન્દ્ર પરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની ત્રિજ્યાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.

(C) $I$ વિદ્યુતપ્રવાહ ધરાવતી $r$ ત્રિજ્યા અને $N$ આંટા ધરાવતી વર્તુળાકાર લૂપના કેન્દ્ર પર ઉદ્ભવતું ચુંબકીયક્ષેત્ર $B$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $B = \frac{\mu_0 N I}{2r}$.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે ચુંબકીયક્ષેત્ર $B$ એ આંટાઓની સંખ્યા $N$ ના સમપ્રમાણમાં છે $(B \propto N)$.
જો આંટાઓની સંખ્યા $1$ થી વધીને $6$ થાય,તો ચુંબકીયક્ષેત્ર પણ $6$ ગણું વધશે.
તેથી,ચુંબકીયક્ષેત્ર $6$ ગણું પ્રબળ બને છે.

(C) અવાહક આવરણ ધરાવતા તાંબાના તારના નળાકાર સ્વરૂપે પાસપાસે વીંટાળેલા ઘણા ગૂંચળાને $Solenoid$ (સોલેનોઈડ) કહે છે.
જ્યારે $Solenoid$ માંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે,ત્યારે તે ગજિયા ચુંબકની જેમ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે.
$Solenoid$ ની અંદર ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ એકબીજાને સમાંતર હોય છે,જે દર્શાવે છે કે અંદરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સમાન છે.

(C) વિદ્યુતપ્રવાહધારિત સોલેનોઇડ બિલકુલ ગજિયા ચુંબક જેવું વર્તન કરે છે. સોલેનોઇડની અંદર ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ અક્ષને સમાંતર હોય છે,જે સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૂચવે છે. જ્યારે તેની અંદર નરમ લોખંડનો સળિયો મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તે વિદ્યુતચુંબક બને છે. સોલેનોઇડની ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓની ભાત ગજિયા ચુંબકની ભાત જેવી જ હોય છે,અલગ હોતી નથી. તેથી,વિધાન $C$ ખોટું છે.

(A) જ્યારે સોલેનોઇડની અંદર નરમ લોખંડનો સળિયો મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તે કોર (core) તરીકે કાર્ય કરે છે.
નરમ લોખંડ એ ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થ છે,જે સોલેનોઇડમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે સરળતાથી ચુંબકિત થઈ જાય છે.
આ પ્રેરિત ચુંબકત્વ સોલેનોઇડના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઉમેરાય છે,જેનાથી એકંદરે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઘણું વધારે મજબૂત બને છે.
આ રચનાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વિદ્યુતચુંબક (electromagnet) બનાવવા માટે થાય છે.

(B) વિદ્યુતપ્રવાહ આધારિત સોલેનોઈડની અંદર,ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ એકબીજાને સમાંતર અને સોલેનોઈડની અક્ષને સમાંતર હોય છે. આ દર્શાવે છે કે સોલેનોઈડની અંદરના તમામ બિંદુઓ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર સમાન (uniform) હોય છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.