$(a)$ $30$ फेरों और $8.0 \; cm$ त्रिज्या वाली एक वृत्ताकार कुंडली में $6.0 \; A$ की धारा प्रवाहित हो रही है,जिसे $1.0 \; T$ के एकसमान क्षैतिज चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्ध्वाधर लटकाया गया है। क्षेत्र रेखाएं कुंडली के अभिलंब के साथ $60^{\circ}$ का कोण बनाती हैं। कुंडली को घूमने से रोकने के लिए लगाए जाने वाले प्रति-आघूर्ण (counter torque) के परिमाण की गणना कीजिए।
$(b)$ यदि $(a)$ में वृत्ताकार कुंडली को समान क्षेत्रफल वाली किसी अनियमित आकार की समतलीय कुंडली से बदल दिया जाए,तो क्या आपका उत्तर बदल जाएगा? (अन्य सभी विवरण अपरिवर्तित हैं।)

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(A) कुंडली में फेरों की संख्या,$n=30$.
कुंडली की त्रिज्या,$r=8.0 \; cm = 0.08 \; m$.
कुंडली का क्षेत्रफल,$A = \pi r^2 = \pi(0.08)^2 \approx 0.0201 \; m^2$.
कुंडली में प्रवाहित धारा,$I=6.0 \; A$.
चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता,$B = 1.0 \; T$.
क्षेत्र रेखाओं और कुंडली की सतह के अभिलंब के बीच का कोण,$\theta = 60^{\circ}$.
कुंडली चुंबकीय क्षेत्र में एक टॉर्क का अनुभव करती है,इसलिए वह घूमती है। कुंडली को घूमने से रोकने के लिए लगाया जाने वाला प्रति-आघूर्ण $\tau = n I A B \sin \theta$ द्वारा दिया जाता है।
$\tau = 30 \times 6.0 \times 0.0201 \times 1.0 \times \sin 60^{\circ}$.
$\tau = 30 \times 6.0 \times 0.0201 \times 1.0 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 3.133 \; Nm$.
$(b)$ चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही कुंडली पर लगने वाला टॉर्क $\vec{\tau} = \vec{m} \times \vec{B}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ चुंबकीय आघूर्ण $\vec{m} = n I \vec{A}$ है। चूंकि टॉर्क का परिमाण केवल क्षेत्रफल $A$ पर निर्भर करता है,न कि कुंडली के विशिष्ट आकार पर,इसलिए यदि वृत्ताकार कुंडली को समान क्षेत्रफल वाली किसी अनियमित आकार की कुंडली से बदल दिया जाए,तो उत्तर नहीं बदलेगा।

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