ਅੰਚ 5 ਚੁੱਕੀ ਅਤੇ ਮੱਦਾਂ

ਜਵਾਬ

ਚੁੱਕੀ ਦੀ ਤਾਕਤ, $B=0.25 \mathrm{~T}$

ਬਾਰ ਚੁੱਕੇ ਤੇ ਆਉਣ ਵਾਲਾ ਤਾਕਤ, $T=4.5 \times 10^{-2} \mathrm{~J}$

ਬਾਰ ਚੁੱਕੇ ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਚੁੱਕੀ ਵਿੱਚ ਖੰਡ, $\theta=30^{\circ}$

ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਚੁੱਕਾ ਦਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ $(M)$ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧ ਰੱਖਦਾ ਹੈ:

$T=M B \sin \theta$

$\therefore M=\frac{T}{B \sin \theta}$

$$ =\frac{4.5 \times 10^{-2}}{0.25 \times \sin 30^{\circ}}=0.36 \mathrm{~J} \mathrm{~T}^{-1} $$

ਇਸ ਲਈ, ਚੁੱਕੇ ਦਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ $0.36 \mathrm{~J} \mathrm{~T}^{-1}$ ਹੈ।

ਜਵਾਬ

ਬਾਰ ਚੁੱਕੇ ਦਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ, $M=0.32 \mathrm{~J} \mathrm{~T}^{-1}$

ਬਾਹਰੀ ਚੁੱਕੀ, $B=0.15 \mathrm{~T}$

(ਐ) ਬਾਰ ਚੁੱਕਾ ਚੁੱਕੀ ਦੇ ਖੱਬੇ ਵੱਲ ਇਕਸਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਸਟਮ ਸਥਿਰ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਾਰ ਚੁੱਕੇ ਅਤੇ ਚੁੱਕੀ ਵਿੱਚ ਖੰਡ $\theta$, ਜੋ ਕਿ $0^{\circ}$ ਹੈ।

ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਖੇਤਰ ਦਾ ਖ਼ਾਲੀ ਖੇਤਰ $=-M B \cos \theta$

$=-0.32 \times 0.15 \cos 0^{\circ}$

$=-4.8 \times 10^{-2} \mathrm{~J}$

(ਬੀ) ਬਾਰ ਚੁੱਕਾ ਚੁੱਕੀ ਨਾਲ $180^{\circ}$ ਤੋਂ ਇਕਸਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਅਸਥਿਰ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

$\theta=180^{\circ}$

ਖੇਤਰ ਦਾ ਖ਼ਾਲੀ ਖੇਤਰ $=-M B \cos \theta$

$=-0.32 \times 0.15 \cos 180^{\circ}$

$=4.8 \times 10^{-2} \mathrm{~J}$

ਜਵਾਬ

ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਵਿੱਚ ਮੋੜਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ, $I=3.0 \mathrm{~A}$

ਕੱਟਣ ਦੀ ਸਥਾਨਕ ਖੇਤਰ, $M=n I A$

ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਬੰਧ, $=800 \times 3 \times 2.5 \times 10^{-4}$

ਪ੍ਰਬੰਧਿਤ ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਇੱਕ ਬਾਰ ਚੁੱਕੇ ਵਰਗੇ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸ ਦੀ ਧੁਰੇ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਇਸਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਚੁੱਕੀ ਖੇਤਰ ਵਿਕਸਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਦਿੱਤੇ ਪ੍ਰਬੰਧਿਤ ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਦਾ ਸੰਬੰਧਤ ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਗਣਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$=0.6 \mathrm{~J} \mathrm{~T}^{-1}$ $0.25 \mathrm{~T}$

$30^{\circ}$

ਜਵਾਬ

ਚੁੱਕੀ ਦੀ ਤਾਕਤ, $\theta$

ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ, $30^{\circ}$

ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਦੀ ਧੁਰੇ ਦਾ ਖੰਡ ਅਤੇ ਦਿੱਤੇ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਖੰਡ $1.5 \mathrm{~J} \mathrm{~T}^{-1}$, ਜੋ ਕਿ $0.22 \mathrm{~T}$ ਹੈ।

ਇਸ ਲਈ, ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਤੇ ਆਉਣ ਵਾਲਾ ਤਾਕਤ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$ \begin{aligned} \tau & =M B \sin \theta \\ & =0.6 \times 0.25 \sin 30^{\circ} \\ & =7.5 \times 10^{-2} \mathrm{~J} \end{aligned} $$

ਜਵਾਬ

(ਐ) ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ, $\theta_{1}=0^{\circ}$

ਚੁੱਕੀ ਦੀ ਤਾਕਤ, $\theta_{2}=90^{\circ}$

(ਐ) ਮੁੱਖ ਧੁਰੇ ਅਤੇ ਚੁੱਕੀ ਵਿੱਚ ਮੁਲਾਂਕਣ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਖੰਡ, $\theta_{1}=0^{\circ}$

ਮੁੱਖ ਧੁਰੇ ਅਤੇ ਚੁੱਕੀ ਵਿੱਚ ਮੁਲਾਂਕਣ ਦਾ ਅੰਤਮ ਖੰਡ, $\theta_{2}=180^{\circ}$

ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ ਨੂੰ ਚੁੱਕੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਨਾਲ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਇਕਸਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਦਾ ਕੰਮ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$ \begin{aligned} W & =-M B\left(\cos \theta_{2}-\cos \theta_{1}\right) \\ & =-1.5 \times 0.22\left(\cos 90^{\circ}-\cos 0^{\circ}\right) \\ & =-0.33(0-1) \\ & =0.33 \mathrm{~J} \end{aligned} $$

(ਬੀ) ਮੁੱਖ ਧੁਰੇ ਅਤੇ ਚੁੱਕੀ ਵਿੱਚ ਮੁਲਾਂਕਣ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਖੰਡ, $\theta=\theta_{2}=90^{\circ}$

ਮੁੱਖ ਧੁਰੇ ਅਤੇ ਚੁੱਕੀ ਵਿੱਚ ਮੁਲਾਂਕਣ ਦਾ ਅੰਤਮ ਖੰਡ, $\therefore$

ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ ਨੂੰ ਚੁੱਕੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਨਾਲ ਉਲਟ ਇਕਸਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਦਾ ਕੰਮ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$ \begin{aligned} W & =-M B\left(\cos \theta_{2}-\cos \theta_{1}\right) \\ & =-1.5 \times 0.22\left(\cos 180-\cos 0^{\circ}\right) \\ & =-0.33(-1-1) \\ & =0.66 \mathrm{~J} \end{aligned} $$

(ਬੀ) ਹਰਿਆਇਆਂ ਵਿੱਚ (ਐ): $\tau=M B \sin \theta$

$=1.5 \times 0.22 \sin 90^{\circ}$ ਤਾਕਤ, $=0.33 \mathrm{~J}$

$\underline{\text { For case (ii): }} \theta=\theta_{2}=180^{\circ}$

$\therefore$ ਤਾਕਤ, $\tau=M B \sin \theta$

$=M B \sin 180^{\circ}=0 \mathrm{~J}$

ਜਵਾਬ

ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਵਿੱਚ ਮੋੜਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ, $A=1.6 \times 10^{-4} \mathrm{~m}^{2}$

ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਦੀ ਕੱਟਣ ਦੀ ਸਥਾਨਕ ਖੇਤਰ, $I=4 \mathrm{~A}$

ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਬੰਧ, $M=n A I$

(ਐ) ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਦੀ ਧੁਰੇ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਇਸਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਗਣਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$=2000 \times 1.6 \times 10^{-4} \times 4$

$=1.28 \mathrm{Am}^{2}$

$B=7.5 \times 10^{-2} \mathrm{~T}$

(ਬੀ) ਚੁੱਕੀ, $\theta=30^{\circ}$

ਚੁੱਕੀ ਅਤੇ ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਦੀ ਧੁਰੇ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਖੰਡ, $\tau=M B \sin \theta$

ਤਾਕਤ, $=1.28 \times 7.5 \times 10^{-2} \sin 30^{\circ}$

$=4.8 \times 10^{-2} \mathrm{Nm}$

ਕਿਉਂਕਿ ਚੁੱਕੀ ਇਕਰੂਪ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਤੇ ਤਾਕਤ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ। ਸੋਲੇਨਾਈਡ ਤੇ ਤਾਕਤ $4.8 \times 10^{-2} \mathrm{Nm}$ ਹੈ।

ਜਵਾਬ

ਬਾਰ ਚੁੱਕੇ ਦਾ ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ, $M=0.48 \mathrm{~J} \mathrm{~T}^{-1}$

ਦੂਰੀ, $d=10 \mathrm{~cm}=0.1 \mathrm{~m}$

ਚੁੱਕੇ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਦੂਰੀ $d$, ਤੋਂ ਧੁਰੇ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਚੁੱਕੇ ਦਾ ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ ਇਸ ਸਬੰਧ ਵਿੱਚ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$ B=\frac{\mu_{0}}{4 \pi} \frac{2 M}{d^{3}} $$

ਜਿੱਥੇ,

$$ \begin{aligned} & \mu_{0}=\text { Permeability of free space }=4 \pi \times 10^{-7} \mathrm{Tm} \mathrm{A}^{-1} \\ & \therefore B=\frac{4 \pi \times 10^{-7} \times 2 \times 0.48}{4 \pi \times(0.1)^{3}} \\ & \quad=0.96 \times 10^{-4} \mathrm{~T}=0.96 \mathrm{G} \end{aligned} $$

ਚੁੱਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ $\mathrm{S}-\mathrm{N}$ ਹੈ।

ਚੁੱਕੇ ਦੀ ਸਥਾਨਕ ਬਿਸ਼ਾਲਾ ਵਿੱਚ ਦੂਰੀ $10 \mathrm{~cm}$ (ਅਰਥਾਤ $d=0.1 \mathrm{~m}$) ਤੋਂ ਚੁੱਕੇ ਦਾ ਚੁੱਕਾ ਮੁੱਖ ਪੁਆਇੰਟ ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$ \begin{aligned} B & =\frac{\mu_{0} \times M}{4 \pi \times d^{3}} \\ & =\frac{4 \pi \times 10^{-7} \times 0.48}{4 \pi(0.1)^{3}} \\ & =0.48 \mathrm{G} \end{aligned} $$

ਚੁੱਕੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ $\mathrm{N}-\mathrm{S}$ ਹੈ।

ਨਵੇਂ ਖਾਲੀ ਪੁਆਇੰਟ ਸਥਾਨਕ ਬਿਸ਼ਾਲੇ ਤੋਂ $11.1 \mathrm{~cm}$ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਸਥਿਤ ਹੋਣਗੇ।