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

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,એક ગજિયો ચુંબક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ ની દિશા સાથે $\theta$ ખૂણે રાખેલ છે.
ગજિયા ચુંબક પર લાગતું ટોર્ક $\tau = m B \sin \theta$ છે.
ગજિયા ચુંબકની સ્થિતિ ઊર્જા $U_m$ એ ચુંબકીય ટોર્કની વિરુદ્ધ તેને ફેરવવા માટે કરેલા કાર્ય જેટલી હોય છે:
$U_m = \int \tau(\theta) d\theta = \int m B \sin \theta d\theta = -m B \cos \theta$
આમ,સ્થિતિ ઊર્જાને અદિશ ગુણાકાર તરીકે દર્શાવી શકાય:
$U_m = -\vec{m} \cdot \overrightarrow{B}$
ખાસ કિસ્સાઓ:
$(1)$ જો ગજિયો ચુંબક ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ સાથે $\theta = 0^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે:
$U_m = -m B \cos 0^{\circ} = -m B$. આ સ્થિતિ ઊર્જાનું લઘુત્તમ મૂલ્ય છે,અને ચુંબક સૌથી વધુ સ્થાયી સ્થિતિમાં છે.
$(2)$ જો ગજિયો ચુંબક ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ સાથે $\theta = 180^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે:
$U_m = -m B \cos 180^{\circ} = +m B$. આ સ્થિતિ ઊર્જાનું મહત્તમ મૂલ્ય છે,અને ચુંબક સૌથી વધુ અસ્થાયી સ્થિતિમાં છે.
$(3)$ જો ગજિયો ચુંબક $\overrightarrow{B}$ ને લંબ હોય $(\theta = 90^{\circ})$:
$U_m = -m B \cos 90^{\circ} = 0$.

Explore More

Similar Questions

$10 \, cm$ લંબાઈ અને $40 \, A-m$ ધ્રુવ શક્તિ ધરાવતા ચુંબકને $2 \times 10^{-4} \, T$ તીવ્રતા ધરાવતા સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $45^\circ$ ના ખૂણે મૂકવામાં આવે,તો તેના પર લાગતું ટોર્ક કેટલું હશે?

એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લટકાવેલા ચુંબકને ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી તેની ચુંબકીય મોમેન્ટ $19 \%$ ઘટે છે. આમ કરવાથી,ચુંબકનો આવર્તકાળ આશરે

$M$ ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતો એક ચુંબક $B$ તીવ્રતા ધરાવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં તેની અક્ષ સાથે ગોઠવાયેલો છે. તેને $180^{\circ}$ ના ખૂણે ફેરવવા માટે કરવું પડતું કાર્ય કેટલું હશે?

$M$ ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા ટૂંકા ગજિયા ચુંબકને કારણે અક્ષીય બિંદુ પર ચુંબકીય તીવ્રતા નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:

$10^4\,J/T$ જેટલી ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતો એક ગજિયો ચુંબક સમક્ષિતિજ સમતલમાં મુક્ત રીતે ફરી શકે છે. આ ચુંબકને $4 \times 10^{-5}\,T$ ના સમક્ષિતિજ ચુંબકીય ક્ષેત્રને સમાંતર દિશામાંથી ક્ષેત્ર સાથે $60^\circ$ ના ખૂણે ધીમેથી ફેરવવા માટે કરવું પડતું કાર્ય... $J$ 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