સાબિત કરો કે સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સળિયાને ગતિ કરાવવા માટે જરૂરી યાંત્રિક પાવરનું વિદ્યુત પાવરમાં રૂપાંતર થાય છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે આકૃતિમાં દર્શાવેલ લંબચોરસ વાહકના ગતિશીલ હાથ $PQ$ નો અવરોધ $r$ છે. આપણે ધારીએ છીએ કે બાકીના હાથોનો અવરોધ $r$ ની સરખામણીમાં નગણ્ય છે. આમ,લૂપનો કુલ અવરોધ $r$ છે.
પ્રેરિત વિદ્યુતચાલક બળ (emf) $\varepsilon = B v l$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
લૂપમાં પ્રવાહ $I$ છે:
$I = \frac{\varepsilon}{r} = \frac{B v l}{r}$ ... $(1)$
ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે,હાથ $PQ$ પર ચુંબકીય બળ લાગે છે. આ બળ $\vec{F} = I \vec{l} \times \vec{B}$ સળિયાના વેગની વિરુદ્ધ દિશામાં કાર્ય કરે છે. આ બળનું મૂલ્ય છે:
$F = I l B = \left( \frac{B v l}{r} \right) l B = \frac{B^2 l^2 v}{r}$ ... $(2)$
બાહ્ય બળ દ્વારા આપવામાં આવતો પાવર: હાથ $PQ$ ને અચળ વેગ $v$ સાથે ગતિ કરાવવા માટે,ગતિની દિશામાં $F$ જેટલું જ બાહ્ય બળ લગાડવું પડે છે. જરૂરી યાંત્રિક પાવર છે:
$P_{mech} = F v = \left( \frac{B^2 l^2 v}{r} \right) v = \frac{B^2 l^2 v^2}{r}$ ... $(3)$
ઉત્પન્ન થતો વિદ્યુત પાવર: અવરોધ $r$ માં વ્યય થતો વિદ્યુત પાવર છે:
$P_{elec} = I^2 r = \left( \frac{B v l}{r} \right)^2 r = \frac{B^2 v^2 l^2}{r^2} \times r = \frac{B^2 l^2 v^2}{r}$ ... $(4)$
સમીકરણ $(3)$ અને $(4)$ ની સરખામણી કરતા,આપણે જોઈએ છીએ કે $P_{mech} = P_{elec}$. આમ,સળિયાને ગતિ કરાવવા માટે જરૂરી યાંત્રિક પાવરનું સંપૂર્ણપણે વિદ્યુત પાવરમાં રૂપાંતર થાય છે,જે પછી અવરોધકમાં ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.

Explore More

Similar Questions

$m$ દળ અને $l$ લંબાઈનો એક વાહક સળિયો બે સમાંતર લાંબી વાહક રેલ પર ઘર્ષણ વિના ગતિ કરવા માટે મુક્ત છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. રેલની આજુબાજુ $R$ અવરોધ છે. સમગ્ર અવકાશમાં,સળિયા અને રેલના સમતલને લંબ એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ છે. સળિયાને $v_0$ જેટલો આઘાતી વેગ આપવામાં આવે છે. પ્રારંભિક ગતિ ઊર્જા $\frac{1}{2} m v_0^2$ નું શું થશે?

$R$ ત્રિજ્યાની એક ધાતુની તકતી તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષની આસપાસ $\omega$ કોણીય વેગ સાથે ફરે છે. આ તકતી તેના સમતલને લંબ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં રાખેલી છે. તકતીની ધાર અને અક્ષ વચ્ચે ઉદ્ભવતું પ્રેરિત e.m.f. કેટલું હશે?

એક લાંબો સીધો તાર $I = 2 \text{ A}$ જેટલો પ્રવાહ ધરાવે છે. તેની બાજુમાં અવગણ્ય અવરોધ ધરાવતા બે સમાંતર વાહક પાટા પર એક અર્ધવર્તુળાકાર વાહક સળિયો મૂકવામાં આવ્યો છે. બંને પાટા તારને સમાંતર છે. તાર,સળિયો અને પાટા એક જ સમક્ષિતિજ સમતલમાં છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. અર્ધવર્તુળાકાર સળિયાના બે છેડા તારથી $1 \text{ cm}$ અને $4 \text{ cm}$ અંતરે છે. $t = 0$ સમયે,સળિયો $v = 3.0 \text{ m/s}$ ની ઝડપથી પાટા પર ગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે. પાટા વચ્ચે શ્રેણીમાં $R = 1.4 \text{ } \Omega$ નો અવરોધ અને $C_0 = 5.0 \text{ } \mu\text{F}$ નું કેપેસિટર જોડાયેલ છે. $t = 0$ સમયે,$C_0$ વિદ્યુતભારિત નથી. નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન સાચું/સાચા છે? $\left[\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ SI એકમો}, \ln 2 = 0.7\right]$
$(A)$ $R$ માંથી વહેતો મહત્તમ પ્રવાહ $1.2 \times 10^{-6} \text{ A}$ છે
$(B)$ $R$ માંથી વહેતો મહત્તમ પ્રવાહ $3.8 \times 10^{-6} \text{ A}$ છે
$(C)$ કેપેસિટર $C_0$ પરનો મહત્તમ વિદ્યુતભાર $8.4 \times 10^{-12} \text{ C}$ છે
$(D)$ કેપેસિટર $C_0$ પરનો મહત્તમ વિદ્યુતભાર $2.4 \times 10^{-12} \text{ C}$ છે

એક છોકરો $40 \, cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા સાયકલના પૈડાની ખાલી રીંગને ઉત્તર દિશામાં આડી સપાટી પર $20 \, rad \, s^{-1}$ ની કોણીય ઝડપથી ગબડાવીને રમી રહ્યો છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસરને ધ્યાનમાં લેતા, રીંગમાં ઉત્પન્ન થતું e.m.f. કેટલું હશે? (પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સમક્ષિતિજ ઘટક $= 0.26 \, G$)

$0.1 \, m$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક તાંબાની તકતીને તેના કેન્દ્રની આસપાસ $0.1 \, T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $10 \, rev/s$ ની ઝડપે ફેરવવામાં આવે છે,જ્યાં તકતીનું સમતલ ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબ છે। તકતીની ત્રિજ્યા પર પ્રેરિત emf ........... $V$ 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