गतिमान आवेश और चुंबकत्व 12th प्रश्न उत्तर

प्रिय छात्रों कक्षा 12 के गतिमान आवेश और चुंबकत्व 12th प्रश्न उत्तर ( महत्वपूर्ण लघु उत्तरीय प्रश्न उत्तर) के साथ एक स्थान पर एकत्र किए गए हैं ताकि आप सभी को अपनी 12 बिहार बोर्ड परीक्षा के साथ-साथ यूपी बोर्ड परीक्षा, झारखंड बोर्ड परीक्षा, एमपी बोर्ड परीक्षा ,राजस्थान बोर्ड परीक्षा, और अन्य बोर्ड परीक्षाओं के लिए तैयार किया जा सके। अधिक सहायता के लिए मेरे नवेंदु क्लासेस यूट्यूब चैनल पर जाएं।

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प्रश्न (1 )- धारावाही परिनालिका का व्यवहार चुम्बक जैसा होता है समझावे।

उतर -

धारावाही परिनालिका के जिस सिरे पर धारा की दिशा anti clock wise होती है वह north pole की तरह कार्य करता है तथा जिस सिरे पर धारा की दिशा clock wise होती है south pole की तरह कार्य करता है। एक धारावाही परिनालिका के कारण उत्पन चुम्बकीये क्षेत्र एक छड़ चुम्बक के कारण उत्पन चुम्बकीय क्षेत्र के सदृश होता है। यही कारण है कि एक धारावाही परिनालिका एक छड़ चुम्बक की तरह कार्य करती है।

प्रश्न (2 )- लॉरेंज बल (Lorentz force) क्या है ?

बिहार बोर्ड -2019, 2022

उतर - यदि कोई आवेश विधुतिय तथा चुम्बकीय दोनों क्षेत्रो में एक साथ हो तो उसपर लगनेवाले बल को लॉरेंज बल कहते है |

यदि q आवेश विधुतिये क्षेत्र $\vec{E}$ में हो

तो आवेश पर लगनेवाला विद्युतीय बल

\[{{F}_{e}}=qE\]

\[{{\vec{F}}_{e}}=q\vec{E}\]

यदि q आवेश चुम्बकीय क्षेत्र $\vec{B}$ में हो

${{F}_{m}}=qVB\sin \theta $

${{\vec{F}}_{m}}=q(\vec{V}\times \vec{B})$

यदि q आवेश विधुतिय तथा चुम्बकीय दोनों क्षेत्रो में एक साथ हो लगने वाला बल

$\vec{F}={{\vec{F}}_{e}}+{{\vec{F}}_{m}}$

$\vec{F}=q\left[ \vec{E}+\left( \vec{V}\times \vec{B} \right) \right]$

यही लॉरेंज बल है |

प्रश्न (3 )- फ्लेमिंग का वाम हस्त नियम लिखिए। बिहार बोर्ड -2020,2023 उत्तर- बाएं हाथ की तीन अंगुलियाँ अंगूठा ,तर्जनी और मध्यमा को परस्पर समकोणिक फैलाये ,यदि तर्जनी चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को सूचित करे ,मध्यमा चालक से प्रवाहित धरा की दिशा को सूचित करे तो अंगूठा चालक पर लगनेवाले बल (या गति) दिशा को सूचित करेगा।

प्रश्न (4 )- धारामापी में प्रयुक्त चुम्बक के ध्रवखंड बेलनाकार आकृती के होते है क्यों ?

उतर - धारामापी में प्रयुक्त चुम्बक के ध्रुवखंड बेलनाकार बनाए जाते है ताकि कुंडली से गुजरने वाला चुम्बकीये क्षेत्र हमेशा त्रैज्य स्थिति में रहे जिससे कुंडली पर लगनेवाला बलाघुर्ण हमेशा महत्तम (IABN के बराबर )रहे |

प्रश्न (5 )- शंट क्या है ?

बिहार बोर्ड -2019

शंट के दो उपयोग लिखिए।

बिहार बोर्ड -2015, 2019

उत्तर- शंट एक कम प्रतिरोध का चालक है, जो गैल्वेनोमीटर या एमीटर के समानांतरक्रम में जुड़ा रहता है ताकि अत्यधिक धारा की स्थिति में गैल्वेनोमीटर या एमीटर की कुंडली को जलने से या इसके निर्देशक को टूटने से बचाया जा सके।

शंट के उपयोग-

(i) शंट का उपयोग गैल्वेनोमीटर या एमीटर को अत्यधिक धारा की स्थिति में सुरक्षित करने के लिए किया जाता है।

(ii) शंट का उपयोग गैल्वेनोमीटर को एमीटर में बदलने के लिए किया जाता है।

(iii) शंट का उपयोग एमीटर के परास को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

प्रश्न (6 )- ऐमिटर और वोल्टमीटर में क्या अंतर है ?

उतर - ऐमिटर और वोल्टमीटर में निम्नलिखित अंतर है।

ऐमिटर

(¡) इससे धारा मापा जाता है।

(¡¡) ऐमिटर परिपथ के श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है।

(iii) ऐमिटर का प्रतिरोध निम्न होता है।

वोल्टमीटर

(¡) इससे विभंवातर मापा जाता है।

(ii) वोल्टमीटर परिपथ के समांतर क्रम में जोड़ा जाता है।

(iii) वोल्टमीटर का प्रतिरोध उच्च होता है।

(आदर्श वोल्टमीटर का प्रतिरोध अनंत होता है )

प्रश्न (7 )- दो गतिमान आवेशो पर कैसा बल लगता है ?

उत्तर - यदि दो आवेश स्थिर हो तो उनके बीच केवल विधुतीय बल लगेगा। लेकिन दो आवेश गतिशील हो तो विधुतीय तथा चुम्बकीय दोनों बल लगेगा।

प्रश्न (8 )- दो समांतर धाराओं के बीच चुम्बकीय बल को लिखें।

उत्तर - दो समांतर धाराओं के बीच चुम्बकीय बल

$F=\frac{{{\mu }_{o}}}{2\pi }\frac{{{I}_{1}}{{I}_{_{2}}}}{r}l$

प्रश्न (9 )- ऐमिटर को श्रेणीक्रम में तथा वोल्टमीटर को समांतर क्रम में क्यों जोड़ा जाता है ?

उत्तर - ऐमिटर धारा मापने वाला यंत्र है। इसलिए इसे श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है ताकि कुल धारा उससे प्रवाहित हो सके।

वोल्टमीटर परिपथ के किन्ही दो बिंदुओं के बीच का विभंवातर मापता है, यहीं कारण है की इसे उन दोनों बिंदुओं के साथ समांतर क्रम में जोड़ा जाता है।

प्रश्न (10 )- एमीटर को वोल्टमीटर में कैसे बदलेंगे ?

उत्तर - एमीटर को वोल्टमीटर में बदलनें के लिए गैल्वेनोमीटर के समान्तर क्रम में जोड़ा गया शंट हटाकर श्रेणीक्रम में उच्च प्रतिरोध का तार जोड़ देतें हैं।

प्रश्न (11 )- बोर मैग्नोटोन क्या है ?

उत्तर - बोर मैग्नोटोन चुम्बकीय द्विध्रुव आधूर्ण का एक छोटा मात्रक है।

\[{{m}_{B}}=\frac{eh}{4\pi m}=9.27\times {{10}^{-24}}J/T\]

प्रश्न (12)- बायोट-सावर्ट के नियम को लागू करके R त्रिज्या के अर्धवृताकार लूप के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र के लिए व्यंजक प्राप्त करें।

बिहार बोर्ड -2009 उत्तर-

मान लीजिए, R त्रिज्या की एक अर्धवृत्ताकार धारा कुण्डली है जिसमें धारा I प्रवाहित होती है।

dl अर्धवृत्ताकार कुंडली का एक अल्प अवयव है। अल्प अवयव dl के कारण कुंडली के केंद्र O पर चुंबकीय क्षेत्र dB है। बायोट-सावर्ट के नियमानुसार $dB=\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }\times \frac{Idl\sin {{90}^{\circ }}}{{{R}^{2}}}$
$dB=\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }\times \frac{Idl}{{{R}^{2}}}....\left( i \right)$

अब, पूरे अर्धवृत्ताकार कुंडली के कारण चुंबकीय क्षेत्र $B=\int{dB=\int\limits_{0}^{\pi R}{\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }}}\times \frac{Idl}{{{R}^{2}}}$

\[B=\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }\times \frac{I}{{{R}^{2}}}\int\limits_{0}^{\pi R}{dl}\]

\[B=\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }\times \frac{I}{{{R}^{2}}}\left[ l \right]_{0}^{\pi R}\]

\[B=\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }\times \frac{I}{{{R}^{2}}}\left[ \pi R-0 \right]\]

\[B=\frac{{{\mu }_{0}}}{4\pi }\times \frac{I}{{{R}^{2}}}\times \pi R\]

\[B=\frac{{{\mu }_{0}}I}{4R}\] यह दिए गए अर्धवृत्ताकार कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र है।

Q.(13)- बायोट-सावर्ट का नियम लिखिए। बिहार बोर्ड - 2021 उत्तर- नवेंदु फिजिक्स क्लास नोट्स में पढ़ें।

Q.(15)- धारा लूप चुंबकीय द्विध्रुव के रूप में व्यवहार करती है, इसकी व्याख्या कीजिए।

बिहार बोर्ड - 2010 उत्तर- धारा लूप का वह पृष्ठ, जहां धारा की दिशा क्लॉकवाइज होती है, वह दक्षिणी ध्रुव की तरह कार्य करती है और धारा लूप का वह पृष्ठ, जहां धारा की दिशा एंटी क्लॉकवाइज होती है, वह उत्तरी ध्रुव की तरह कार्य करती है। इस प्रकार किसी धारा लूप में एक दूसरे के बहुत निकट चुंबकीय उत्तरी - दक्षिणी ध्रुव मौजूद होते हैं। अतः एक धारा लूप चुंबकीय द्विध्रुवीय के रूप में व्यव्हार करती है।