विभिन्न कठिनाई स्तरों के कार्यों के उदाहरण. एक चुंबकीय क्षेत्र
उदाहरण . द्रव्यमान m का एक कण, आवेश q लेकर, वेक्टर रेखाओं के लंबवत एक समान चुंबकीय क्षेत्र में उड़ता है में(चित्र 10)। वृत्त की त्रिज्या, अवधि और आवेशित कण की वृत्ताकार आवृत्ति निर्धारित करें।
समाधान . लोरेंत्ज़ बल का चुंबकीय घटक कण के प्रक्षेप पथ को मोड़ देता है, लेकिन इसे क्षेत्र के लंबवत तल से बाहर नहीं ले जाता है। वेग का निरपेक्ष मान नहीं बदलता है, बल स्थिर रहता है, इसलिए कण एक वृत्त में घूमता है। लोरेंत्ज़ बल के चुंबकीय घटक को केन्द्रापसारक बल के बराबर करना
कण त्रिज्या के लिए हम समानता प्राप्त करते हैं
कण कक्षीय अवधि
. (3.3.3)
कण की वृत्ताकार आवृत्ति ω क्रांति, अर्थात 2π सेकंड में क्रांतियों की संख्या,
(3.3.3 ΄).
उत्तर : आर = एमवी/(क्यूबी); ω = क्यूबी/एम; किसी विशेष प्रकार के कण के लिए, अवधि और आवृत्ति केवल चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण पर निर्भर करती है।
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एक कोण पर घूम रहे एक कण की गति पर विचार करें< 90° к направлению линий вектора में(चित्र 11)। आइए हम सर्पिल मोड़ एच की पिच निर्धारित करें। रफ़्तार वीइसके दो घटक हैं, जिनमें से एक v çç = v cosβ, समानांतर है में, अन्य v ^ = v पाप β - चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के लंबवत में.
जब कोई कण रेखाओं के अनुदिश गति करता है मेंबल का चुंबकीय घटक शून्य है, इसलिए कण क्षेत्र में समान गति से चलता है
v çç = v cosβ.
सर्पिल पिच
h = v çç T = v T cosβ.
सूत्र (1.3.3) से टी के लिए व्यंजक को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:
(3.3.4)
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वर्तमान आईडी के साथ प्रति कंडक्टर तत्व एल एम्पीयर बल चुंबकीय क्षेत्र में कार्य करता है।
या अदिश रूप में
डीएफ = आई डीएल बी सिनα, (3.3.5)
जहां α कंडक्टर तत्व और चुंबकीय प्रेरण के बीच का कोण है।
परिमित लंबाई के चालक के लिए अभिन्न लेना आवश्यक है:
एफ= मैं ∫ . (3.3.6)
एम्पीयर बल की दिशा, लोरेंत्ज़ बल (ऊपर देखें) की तरह, बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। लेकिन इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि यहां चार उंगलियां धारा के साथ निर्देशित हैं।
उदाहरण . त्रिज्या R = 5 सेमी (छवि 12) के साथ सेमीरिंग के रूप में एक कंडक्टर को एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया है, जिसकी बल रेखाएं हमसे दूर निर्देशित हैं (क्रॉस द्वारा चित्रित)। यदि चालक के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा I = 2 A है, और चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण B = 1 µT है, तो चालक पर लगने वाले बल का पता लगाएं।
समाधान . आइए हम सूत्र (3.3.6) का उपयोग करें, यह ध्यान में रखते हुए कि अभिन्न अंग के तहत एक वेक्टर उत्पाद है, और इसलिए, अंततः, एक वेक्टर मात्रा है। सदिशों - पदों को निर्देशांक अक्ष पर प्रक्षेपित करके और उनके प्रक्षेपणों को जोड़कर सदिशों का योग ज्ञात करना सुविधाजनक है। इसलिए, समस्या को अदिश रूप में हल करते हुए, अभिन्न को अभिन्नों के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है:
एफ = ∫ डीएफ आई, एफ = ∫ डीएफ एक्स + ∫ डीएफ वाई.
बाएँ हाथ के नियम का उपयोग करते हुए, हम बल सदिश d पाते हैं एफ, कंडक्टर के प्रत्येक तत्व पर कार्य करना (चित्र 12)।
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दाहिनी ओर का पहला अभिन्न अंग शून्य के बराबर है, क्योंकि अनुमानों का योग d है एफशून्य के बराबर है, जैसा चित्र से निम्नानुसार है: चित्र की समरूपता के कारण, प्रत्येक सकारात्मक प्रक्षेपण समान परिमाण के एक नकारात्मक से मेल खाता है। तब आवश्यक बल केवल दूसरे अभिन्न अंग के बराबर होता है
एफ = ∫ डीएफ वाई = ∫ डीएफ कॉसβ,
जहां β सदिश d के बीच का कोण है एफऔर OΥ अक्ष, और कंडक्टर लंबाई तत्व को dl = R cos β के रूप में दर्शाया जा सकता है। चूँकि कोण को OΥ अक्ष से बाएँ और दाएँ मापा जाता है, एकीकरण की सीमाएँ 90 0 और 90 0 मान होंगी। dF में dl प्रतिस्थापित करने और दूसरा समाकलन हल करने पर, हमें प्राप्त होता है
एफ=
संख्यात्मक गणना देती है: F = 2 2 A 10 -6 T 0.05 m = 2 10 -7 N.
उत्तर: एफ = 2 10 -7 एन.
एम्पीयर का नियम उस बल की अभिव्यक्ति देता है जिसके साथ दो परस्पर क्रिया करते हैं एक दूसरे के समानांतर अनंत रूप से लंबे धाराओं के साथ कंडक्टर , एक दूसरे से दूरी b पर स्थित:
(3.3.7)
यह दिखाया जा सकता है कि एक दिशा में बहने वाली धाराओं वाले कंडक्टर धाराओं की एंटीपैरल दिशा के मामले में आकर्षित और विकर्षित होते हैं।
फ़्रेम पर ( सर्किट) चुंबकीय क्षेत्र में धारा पर बल कार्य करते हैं। जो इसे इस ओर मोड़ने का प्रयास करते हैं. ताकि चुंबकीय क्षण आरफ्रेम का मी चुंबकीय प्रेरण की दिशा से मेल खाता है। इस मामले में, टोक़ एमधारा I के साथ क्षेत्र S के परिपथ पर कार्य करना बराबर है
एम = आई एस बी पापα, (3.3.8)
जहां α चुंबकीय प्रेरण और फ्रेम के अभिलंब के बीच का कोण है। वेक्टर रूप में
एम = [ पीएम, बी].
वह स्थिति जिस पर कोण α = 0 0 है। बुलाया स्थिर संतुलन, और α = 180 0 के साथ स्थिति - अस्थिर संतुलन.
जब फ़्रेम को कोण α के माध्यम से घुमाया जाता है तो चुंबकीय क्षेत्र का प्राथमिक कार्य
विकल्प 1
ए1. दो समानांतर चालकों की प्रत्यक्ष धारा के साथ परस्पर क्रिया की क्या व्याख्या है?
- विद्युत आवेशों की परस्पर क्रिया;
- धारा के साथ एक चालक के विद्युत क्षेत्र का दूसरे चालक की धारा पर प्रभाव;
- एक चालक के चुंबकीय क्षेत्र का दूसरे चालक में प्रवाहित धारा पर प्रभाव।
ए2. कौन सा कण चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होता है?
- चलती हुई आवेशित वस्तु पर;
- किसी गतिमान अनावेशित को;
- एक स्थिर आवेशित व्यक्ति के लिए;
- आराम की स्थिति में एक अनावेशित व्यक्ति के लिए।
ए4. 10 सेमी लंबा एक सीधा कंडक्टर 4 टेस्ला के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है और 30 के कोण पर स्थित है 0 चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के लिए. यदि चालक में धारा 3 A है तो चुंबकीय क्षेत्र से चालक पर लगने वाला बल क्या है?
- 1.2 एन; 2) 0.6 एन; 3) 2.4 एन.
ए6. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण है:
- एक गतिशील आवेश पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव को दर्शाने वाली घटना;
- चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होने पर एक बंद लूप में विद्युत प्रवाह की घटना;
- धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव को दर्शाने वाली एक घटना।
ए7. बच्चे झूले पर झूलते हैं। यह किस प्रकार का कंपन है?
1. मुक्त 2. मजबूर 3. आत्म-दोलन
ए8. लंबाई l के एक धागे पर m द्रव्यमान का एक पिंड T अवधि के साथ दोलन करता है। l/2 लंबाई के एक धागे पर m/2 द्रव्यमान के एक पिंड के दोलन की अवधि क्या होगी?
1. ½ टी 2. टी 3. 4 टी 4. ¼ टी
ए9. जल में ध्वनि की चाल 1470 मीटर/सेकण्ड है। 0.01 s की दोलन अवधि के साथ ध्वनि तरंग की लंबाई क्या है?
1. 147 किमी 2. 1.47 सेमी 3. 14.7 मीटर 4. 0.147 मीटर
ए10 . 2πs में दोलनों की संख्या क्या कहलाती है?
1. आवृत्ति 2. अवधि 3. चरण 4. चक्रीय आवृत्ति
ए11. बंदूक चलने के 10 सेकंड बाद लड़के ने एक गूंज सुनी। हवा में ध्वनि की गति 340m/s है। बाधा लड़के से कितनी दूर है?
ए12. मुक्त विद्युत चुम्बकीय दोलनों की अवधि निर्धारित करें यदि दोलन सर्किट में 1 μH के अधिष्ठापन के साथ एक कुंडल और 36 पीएफ की क्षमता वाला एक संधारित्र होता है।
1. 40ns 2. 3*10 -18 s 3. 3.768*10 -8 s 4. 37.68*10 -18 s
ए13. एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला युक्त सबसे सरल दोलन प्रणाली कहलाती है...
1. स्व-दोलन प्रणाली 2. दोलन प्रणाली
3. ऑसिलेटरी सर्किट 4. ऑसिलेटरी इंस्टालेशन
ए14. बढ़ते तापमान के साथ अर्धचालकों का विद्युत प्रतिरोध कैसे और क्यों बदलता है?
1. इलेक्ट्रॉन गति की गति में वृद्धि के कारण कमी आती है।
2. क्रिस्टल जालक के धनात्मक आयनों के कंपन के आयाम में वृद्धि के कारण वृद्धि होती है।
3. मुक्त विद्युत आवेश वाहकों की सांद्रता में वृद्धि के कारण कमी आती है।
4. मुक्त विद्युत आवेश वाहकों की सांद्रता में वृद्धि के कारण वृद्धि होती है।
पहले में।
मान | इकाइयां | ||
अधिष्ठापन | टेस्ला (टी) |
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चुंबकीय प्रवाह | हेनरी (Hn) |
||
चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण | वेबर (डब्ल्यूबी) |
||
वोल्ट (वी) |
दो पर। द्रव्यमान का कण m , वहन प्रभार qबी परिधीय त्रिज्याआर गति वी के साथ . जैसे-जैसे कण की गति बढ़ती है, उसकी कक्षीय त्रिज्या, कक्षीय अवधि और गतिज ऊर्जा का क्या होता है?
सी1. 0.4 एच के अधिष्ठापन के साथ एक कुंडल में, 20 वी का एक स्व-प्रेरक ईएमएफ उत्पन्न हुआ। यदि यह 0.2 एस में हुआ तो कुंडल के चुंबकीय क्षेत्र की वर्तमान शक्ति और ऊर्जा में परिवर्तन की गणना करें।
विकल्प 2
ए1. किसी धारावाही चालक के पास चुंबकीय सुई के घूमने को इस तथ्य से समझाया जाता है कि यह इससे प्रभावित होता है:
- किसी चालक में गतिमान आवेशों द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र;
- कंडक्टर आवेशों द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र;
- किसी चालक के गतिमान आवेशों द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र।
ए2.
- केवल विद्युत क्षेत्र;
- केवल चुंबकीय क्षेत्र.
ए4. 5 सेमी लंबा एक सीधा कंडक्टर 5 टी के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है और 30 के कोण पर स्थित है 0 चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के लिए. यदि चालक में धारा 2 ए है तो चुंबकीय क्षेत्र से चालक पर लगने वाला बल क्या है?
- 0.25 एन; 2) 0.5 एन; 3) 1.5 एन.
ए6. लोरेंत्ज़ बल कार्य करता है
- चुंबकीय क्षेत्र में एक अनावेशित कण के लिए;
- चुंबकीय क्षेत्र में आराम कर रहे आवेशित कण के लिए;
- चुंबकीय प्रेरण क्षेत्र की रेखाओं के साथ चलते हुए एक आवेशित कण पर।
ए7. 2 मीटर क्षेत्रफल वाले एक चौकोर फ्रेम के लिए 2 2 A की धारा पर, अधिकतम टॉर्क 4 N∙m है। अध्ययनाधीन अंतरिक्ष में चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण क्या है?
- टीएल; 2) 2 टी; 3)3टी.
ए8. जब घड़ी में लोलक घूमता है तो किस प्रकार का दोलन देखा जाता है?
1. आज़ाद 2. मजबूर
ए9. हवा में ध्वनि की गति 330m/s है। यदि तरंगदैर्ध्य 33 सेमी है तो ध्वनि कंपन की आवृत्ति क्या है?
1. 1000 हर्ट्ज़ 2. 100 हर्ट्ज़ 3. 10 हर्ट्ज़ 4. 10,000 हर्ट्ज़ 5. 0.1 हर्ट्ज़
ए10 मुक्त विद्युत चुम्बकीय दोलनों की अवधि निर्धारित करें यदि दोलन सर्किट में 1 μF की क्षमता वाला एक संधारित्र और 36 एच का एक प्रेरक कुंडल होता है।
1. 4*10 -8 सेकेंड 2. 4*10 -18 सेकेंड 3. 3.768*10 -8 सेकेंड 4. 37.68*10 -3 सेकेंड
ए11 . 9H के अधिष्ठापन के साथ एक कुंडल और 4F की विद्युत क्षमता वाले एक संधारित्र वाले सिस्टम द्वारा उत्सर्जित तरंगों की आवृत्ति निर्धारित करें।
1. 72πHz 2. 12πHz 3. 36Hz 4. 6Hz 5. 1/12πHz
ए12. प्रकाश तरंग की कौन सी विशेषता उसका रंग निर्धारित करती है?
1. तरंग दैर्ध्य द्वारा 2. आवृत्ति द्वारा
3. चरण द्वारा 4. आयाम द्वारा
ए13. सिस्टम के अंदर स्थित ऊर्जा स्रोत के कारण होने वाले अविभाज्य दोलनों को कहा जाता है...
1. आज़ाद 2. मजबूर
3. स्व-दोलन 4. प्रत्यास्थ कंपन
ए14. शुद्ध जल एक परावैद्युत पदार्थ है। NaCl का जलीय घोल चालक क्यों है?
1. पानी में नमक आवेशित Na आयनों में टूट जाता है+ और सीएल - .
2. नमक घुलने के बाद, NaCl अणु चार्ज स्थानांतरित करते हैं
3. समाधान में, इलेक्ट्रॉनों को NaCl अणु से हटा दिया जाता है और चार्ज स्थानांतरित कर दिया जाता है।
4. नमक के साथ क्रिया करते समय, पानी के अणु हाइड्रोजन और ऑक्सीजन आयनों में टूट जाते हैं
पहले में। भौतिक के बीच पत्राचार स्थापित करें
मान | इकाइयां | ||
चुंबकीय क्षेत्र से विद्युत धारावाही चालक पर लगने वाला बल | |||
चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा | |||
चुंबकीय क्षेत्र में घूम रहे विद्युत आवेश पर लगने वाला बल। | |||
प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में चलता हैबी परिधीय त्रिज्याआर गति वी के साथ. जैसे-जैसे कण का आवेश बढ़ता है, कण की कक्षीय त्रिज्या, कक्षीय अवधि और गतिज ऊर्जा का क्या होता है?
पहले कॉलम में प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे में संबंधित स्थिति का चयन करें और चयनित संख्याओं को संबंधित अक्षरों के नीचे तालिका में लिखें
सी1. 0.5 टेस्ला के प्रेरण के साथ चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के किस कोण पर 0.85 मिमी के क्रॉस सेक्शन वाले तांबे के कंडक्टर को चलना चाहिए? 2 और 0.04 ओम का प्रतिरोध, ताकि 0.5 मीटर/सेकेंड की गति से 0.35 वी के बराबर एक प्रेरित ईएमएफ इसके सिरों पर उत्तेजित हो? (तांबा प्रतिरोधकता ρ= 0.017 ओम∙मिमी 2 /मी)
विकल्प 3
ए1. चुंबकीय क्षेत्र निर्मित होते हैं:
- स्थिर और गतिमान विद्युत आवेश दोनों;
- स्थिर विद्युत आवेश;
- गतिमान विद्युत आवेश।
ए2. चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित करता है:
- केवल स्थिर विद्युत आवेशों पर;
- केवल गतिमान विद्युत आवेशों पर;
- गतिशील और स्थिर विद्युत आवेश दोनों।
ए4. 30 mT के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र से 12 A की धारा प्रवाहित करने वाले 50 सेमी लंबे सीधे कंडक्टर पर कौन सा बल कार्य करता है? तार चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर की दिशा के साथ समकोण बनाता है।
- 18 एन; 2) 1.8 एन; 3) 0.18 एन; 4) 0.018 एन.
ए6. बाएं हाथ की चार फैली हुई उंगलियां निर्धारण करते समय क्या दर्शाती हैं
एम्पीयर बल
- क्षेत्र प्रेरण बल की दिशा;
- धारा की दिशा;
- एम्पीयर बल की दिशा.
ए7. 10 mT प्रेरण वाला एक चुंबकीय क्षेत्र एक कंडक्टर पर कार्य करता है जिसमें 50 mN के बल के साथ 50 A धारा है। यदि क्षेत्र प्रेरण रेखाएं और धारा परस्पर लंबवत हैं तो चालक की लंबाई ज्ञात करें।
- 1 मी; 2) 0.1 मीटर; 3) 0.01 मीटर; 4) 0.001 मी.
ए8. एक धक्के के बाद झूमर झूल जाता है. यह किस प्रकार का कंपन है?
1. मुक्त 2 मजबूर 3. स्व-दोलन 4. लोचदार दोलन
ए9 लंबाई l के एक धागे पर द्रव्यमान m का एक पिंड T अवधि के साथ दोलन करता है। लंबाई 2 l के धागे पर 2m द्रव्यमान के शरीर के दोलन की अवधि क्या होगी?
1. ½ टी 2. 2टी 3. 4टी 4. ¼ टी 5. टी
ए10 . हवा में ध्वनि की गति 330 मीटर/सेकेंड है। 100 हर्ट्ज की दोलन आवृत्ति पर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य क्या है?
1. 33 किमी 2. 33 सेमी 3. 3.3 मी 4. 0.3 मी
ए11. गुंजयमान आवृत्ति क्या है ν 0 4H के अधिष्ठापन और 9F की विद्युत क्षमता वाले संधारित्र के साथ एक कुंडल के सर्किट में?
1. 72πHz 2. 12πHz 3. 1/12πHz 4. 6Hz
ए12 . बिजली चमकने के 5 सेकंड बाद लड़के ने गड़गड़ाहट सुनी। हवा में ध्वनि की गति 340m/s है। लड़के से कितनी दूरी पर बिजली चमकी?
A. 1700 मीटर B. 850 मीटर C. 136 मीटर D. 68 मीटर
ए13. मुक्त विद्युत चुम्बकीय दोलनों की अवधि निर्धारित करें यदि दोलन सर्किट में 4 μH के अधिष्ठापन के साथ एक कुंडल और 9 पीएफ की क्षमता वाला एक संधारित्र होता है।
ए14. दाता अशुद्धियों वाले अर्धचालक पदार्थों में किस प्रकार की चालकता होती है?
1. मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक। 2. मुख्यतः छिद्र-प्रकार।
3. समान रूप से इलेक्ट्रॉनिक और छेद. 4. आयनिक.
पहले में। भौतिक के बीच पत्राचार स्थापित करेंमाप की मात्राएँ और इकाइयाँ
मान | इकाइयां | ||
वर्तमान ताकत | वेबर (डब्ल्यूबी) |
||
चुंबकीय प्रवाह | एम्पीयर (ए) |
||
प्रेरित ईएमएफ | टेस्ला (टी) |
||
वोल्ट (वी) |
दो पर। द्रव्यमान m का कण आवेश q ले जाता है , प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में चलता हैबी परिधीय त्रिज्याआर गति वी के साथ. चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण बढ़ने पर कण की कक्षीय त्रिज्या, कक्षीय अवधि और गतिज ऊर्जा का क्या होता है?
पहले कॉलम में प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे में संबंधित स्थिति का चयन करें और चयनित संख्याओं को संबंधित अक्षरों के नीचे तालिका में लिखें
सी1. 75 फेरों वाली एक कुंडली में चुंबकीय प्रवाह 4.8∙10 है-3 वी.बी. कुंडल में 0.74 V की औसत प्रेरित ईएमएफ उत्पन्न होने के लिए इस प्रवाह को गायब होने में कितना समय लगता है?
विकल्प 4
ए1. ओर्स्टेड के प्रयोग में क्या देखा गया?
- एक धारा प्रवाहित करने वाला कंडक्टर विद्युत आवेशों पर कार्य करता है;
- चुंबकीय सुई धारा प्रवाहित कंडक्टर के पास घूमती है;
- चुंबकीय सुई आवेशित चालक को घुमाती है
ए2. एक गतिमान विद्युत आवेश बनाता है:
- केवल विद्युत क्षेत्र;
- विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र दोनों;
- केवल चुंबकीय क्षेत्र.
ए4. 0.82 टेस्ला के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, 1.28 मीटर लंबा एक कंडक्टर चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के लंबवत स्थित है। कंडक्टर पर अभिनय करने वाले बल का निर्धारण करें यदि इसमें वर्तमान ताकत 18 ए है।
1)18.89 एन; 2) 188.9 एन; 3) 1.899एन; 4) 0.1889 एन.
ए6. किसी भी बंद प्रवाहकीय सर्किट में इंडक्शन करंट होता है यदि:
- सर्किट एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है;
- सर्किट एक समान चुंबकीय क्षेत्र में आगे बढ़ता है;
- परिपथ से गुजरने वाला चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है।
ए7. 0.5 मीटर लंबा एक सीधा कंडक्टर, जो 0.02 टी के प्रेरण के साथ क्षेत्र रेखाओं के लंबवत स्थित है, पर 0.15 एन के बल द्वारा कार्य किया जाता है। कंडक्टर के माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत का पता लगाएं।
1)0.15 ए; 2)1.5 ए; 3) 15 ए; 4) 150 ए.
ए8 . जब किसी धागे पर लटका हुआ भार अपनी संतुलन स्थिति से विचलित हो जाता है तो किस प्रकार का दोलन देखा जाता है?
1. आज़ाद 2. मजबूर
3. स्व-दोलन 4. प्रत्यास्थ कंपन
ए9. सिस्टम द्वारा उत्सर्जित तरंगों की आवृत्ति निर्धारित करें यदि इसमें 9 एच के अधिष्ठापन के साथ एक कुंडल और 4 एफ की विद्युत क्षमता वाला एक संधारित्र है।
1. 72πHz 2. 12πHz
3.6हर्ट्ज 4.1/12πहर्ट्ज
ए10. निर्धारित करें कि आपको 4 μH प्रेरक और 9 Pf कैपेसिटर वाले ऑसिलेटरी सर्किट को किस आवृत्ति पर ट्यून करने की आवश्यकता है।
1. 4*10 -8 सेकेंड 2. 3*10 -18 सेकेंड 3. 3.768*10 -8 सेकेंड 4. 37.68*10 -18 सेकेंड
ए11. सर्किट के प्राकृतिक दोलनों की अवधि निर्धारित करें यदि इसे 500 kHz की आवृत्ति पर ट्यून किया गया है।
1. 1μs 2. 1ks 3. 2μs 4. 2ks
ए12. बिजली चमकने के 2.5 सेकंड बाद लड़के ने गड़गड़ाहट सुनी। हवा में ध्वनि की गति 340m/s है। लड़के से कितनी दूरी पर बिजली चमकी?
1. 1700 मी 2. 850 मी 3. 136 मी 4. 68 मी
ए13. प्रति इकाई समय दोलनों की संख्या कहलाती है...
1. आवृत्ति 2. अवधि 3. चरण 4. चक्रीय आवृत्ति
ए14. बढ़ते तापमान के साथ धातुओं का विद्युत प्रतिरोध कैसे और क्यों बदलता है?
1. इलेक्ट्रॉन गति की गति में वृद्धि के कारण वृद्धि होती है।
2. इलेक्ट्रॉन गति की गति में वृद्धि के कारण कमी आती है।
3. क्रिस्टल जालक के धनात्मक आयनों के कंपन के आयाम में वृद्धि के कारण वृद्धि होती है।
4. क्रिस्टल जाली के सकारात्मक आयनों के कंपन के आयाम में वृद्धि के कारण कमी आती है
पहले में। भौतिक के बीच पत्राचार स्थापित करेंमात्राएँ और सूत्र जिनके द्वारा ये मात्राएँ निर्धारित की जाती हैं
मान | इकाइयां | ||
गतिशील कंडक्टरों में प्रेरण ईएमएफ | |||
चुंबकीय क्षेत्र में घूम रहे विद्युत आवेश पर लगने वाला बल | |||
चुंबकीय प्रवाह | |||
दो पर। द्रव्यमान m का कण आवेश q ले जाता है , प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में चलता हैबी परिधीय त्रिज्याआर गति वी यू के साथ. जैसे-जैसे कण का द्रव्यमान घटता है, कण की कक्षीय त्रिज्या, कक्षीय अवधि और गतिज ऊर्जा का क्या होता है?
पहले कॉलम में प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे में संबंधित स्थिति का चयन करें और चयनित संख्याओं को संबंधित अक्षरों के नीचे तालिका में लिखें
सी1. 4 सेमी व्यास वाली एक कुंडली एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र में है,जिसकी बल रेखाएं कुंडली के अक्ष के समानांतर होती हैं। जब 6.28 सेकेंड के लिए फ़ील्ड इंडक्शन 1 टी से बदल गया, तो कॉइल में 2 वी का ईएमएफ उत्पन्न हुआ। कॉइल में कितने मोड़ हैं?
, सीएमसी ज़ेल यूओ के मेथोडोलॉजिस्ट
इस विषय पर KIM एकीकृत राज्य परीक्षा प्रश्नों का उत्तर देने के लिए, आपको अवधारणाओं को दोहराना होगा:
चुंबक ध्रुवों की परस्पर क्रिया,
धाराओं की परस्पर क्रिया,
चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के गुण,
प्रत्यक्ष और वृत्ताकार धारा के क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण की दिशा निर्धारित करने के लिए गिम्लेट नियम का अनुप्रयोग,
एम्पीयर शक्ति,
लोरेंत्ज़ बल
एम्पीयर बल, लोरेंट्ज़ बल की दिशा निर्धारित करने के लिए बाएँ हाथ का नियम,
चुंबकीय क्षेत्र में आवेशित कणों की गति।
एकीकृत राज्य परीक्षा KIM की सामग्रियों में, एम्पीयर बल और लोरेंत्ज़ बल की दिशा निर्धारित करने के लिए अक्सर परीक्षण कार्य होते हैं, और कुछ मामलों में चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किया जाता है (चुंबक के ध्रुवों को दर्शाया गया है) ). कार्यों की एक श्रृंखला लोकप्रिय है जिसमें करंट वाला एक फ्रेम चुंबकीय क्षेत्र में होता है और यह निर्धारित करना आवश्यक होता है कि फ्रेम के प्रत्येक तरफ एम्पीयर बल कैसे कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप फ्रेम घूमता है, शिफ्ट होता है, खिंचता है, सिकुड़ता है ( आपको सही उत्तर चुनना होगा)। कार्यों की एक पारंपरिक श्रृंखला गुणात्मक स्तर पर सूत्रों का विश्लेषण करना है, जिसमें दूसरों में एकाधिक परिवर्तन के आधार पर एक भौतिक मात्रा में परिवर्तन की प्रकृति के बारे में निष्कर्ष निकालना आवश्यक है।
कार्य संख्या A15 के अंतर्गत दिखाई देता है.
1. चुंबकीय सुई में एक स्थायी पट्टी चुंबक लाया गया (उत्तरी ध्रुव काला हो गया है, चित्र देखें), जो चित्र के तल के लंबवत ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घूम सकता है। इस मामले में तीर
2. सीधे कंडक्टर की लंबाई एलकरंट के साथ मैंप्रेरण लाइनों के लंबवत एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया में . यदि किसी चालक की लंबाई 2 गुना बढ़ा दी जाए और चालक में धारा की ताकत 4 गुना कम कर दी जाए तो उस पर लगने वाला एम्पीयर बल कैसे बदल जाएगा?
3. प्रोटोन पी, विद्युत चुम्बक के ध्रुवों के बीच की खाई में उड़ते हुए, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर के लंबवत गति होती है, जो लंबवत निर्देशित होती है (आंकड़ा देखें)। इस पर कार्य करने वाला लोरेंत्ज़ बल कहाँ निर्देशित है?
4. सीधे कंडक्टर की लंबाई एलकरंट के साथ मैंएक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया, प्रेरण लाइनों की दिशा में जो धारा की दिशा के लंबवत है। यदि धारा शक्ति को 2 गुना कम कर दिया जाए और चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण को 4 गुना बढ़ा दिया जाए, तो कंडक्टर पर लगने वाला एम्पीयर बल
2 गुना बढ़ जाएगा |
|
4 गुना कम हो जाएगी |
|
2 गुना कम हो जाएगा |
|
बदलेगा नहीं |
5. ऋणात्मक आवेश q वाला एक कण एक विद्युत चुम्बक के ध्रुवों के बीच की खाई में उड़ गया, जिसकी गति क्षैतिज और चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर के लंबवत निर्देशित थी (चित्र देखें)। इस पर कार्य करने वाला लोरेंत्ज़ बल कहाँ निर्देशित है?
6. चित्र एक बेलनाकार चालक को दर्शाता है जिसके माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। धारा की दिशा तीर द्वारा इंगित की जाती है। बिंदु C पर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा क्या है?
7. चित्र में तार का एक कुंडल दिखाया गया है जिसके माध्यम से तीर द्वारा इंगित दिशा में विद्युत धारा प्रवाहित होती है। कुंडल एक ऊर्ध्वाधर तल में स्थित है। कुंडल के केंद्र पर, धारा का चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर निर्देशित होता है
8. चित्र में सर्किट में, सभी कंडक्टर पतले हैं, एक ही विमान में स्थित हैं, एक दूसरे के समानांतर हैं, आसन्न कंडक्टरों के बीच की दूरी समान है, I वर्तमान ताकत है। इस मामले में कंडक्टर नंबर 3 पर कार्य करने वाला एम्पीयर बल:
9. धारावाही चालक और चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा के बीच का कोण 30° से बढ़कर 90° हो जाता है। इस मामले में एम्पीयर बल:
1) 2 गुना बढ़ जाता है |
2) 2 गुना घट जाती है |
3) परिवर्तन नहीं होता |
4) घटकर 0 हो जाता है |
10. एक समान चुंबकीय क्षेत्र B = 0.5 T में एक वृत्त में 107 m/s की गति से घूम रहे एक इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला लोरेंत्ज़ बल बराबर है:
4)8 10-11 एन |
1.(बी1).द्रव्यमान सहित कण एम, भार वहन करना क्यू मेंपरिधीय त्रिज्या आरगति के साथ यू. जैसे-जैसे कण की गति बढ़ती है, उसकी कक्षीय त्रिज्या, कक्षीय अवधि और गतिज ऊर्जा का क्या होता है?
मेज पर
भौतिक मात्रा |
उनके परिवर्तन |
||
कक्षीय त्रिज्या |
वृद्धि होगी |
||
संचलन अवधि |
घटाएंगे |
||
गतिज ऊर्जा |
बदलेगा नहीं |
(उत्तर 131)
2 में से 1)। द्रव्यमान सहित कण एम, भार वहन करना क्यू, प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में चलता है मेंपरिधीय त्रिज्या आरगति के साथ यू. चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण बढ़ने पर कण की कक्षीय त्रिज्या, कक्षीय अवधि और गतिज ऊर्जा का क्या होता है?
पहले कॉलम में प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे में संबंधित स्थिति का चयन करें और लिखें मेज परसंबंधित अक्षरों के अंतर्गत चयनित संख्याएँ।
भौतिक मात्रा |
उनके परिवर्तन |
||
कक्षीय त्रिज्या |
वृद्धि होगी |
||
संचलन अवधि |
घटाएंगे |
||
गतिज ऊर्जा |
बदलेगा नहीं |
(उत्तर 223)
3. (बी4). सीधे कंडक्टर की लंबाई एल= 0.1 मीटर, जिसके माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, प्रेरण बी = 0.4 टी के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र में है और वेक्टर से 90° के कोण पर स्थित है। यदि चुंबकीय क्षेत्र से चालक पर लगने वाला बल 0.2 N है तो धारा की तीव्रता क्या है?
विकल्प 13
सी1. एक विद्युत परिपथ में एक गैल्वेनिक तत्व ε, एक प्रकाश बल्ब और श्रृंखला में जुड़ा एक प्रारंभ करनेवाला L होता है। स्विच खोलने पर होने वाली घटनाओं का वर्णन करें।
1. मैं विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना हूं |
|
परिवर्तन के सभी मामलों में परिवर्तन देखे जाते हैं |
|
सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह. |
|
विशेष रूप से, इंडक्शन ईएमएफ उत्पन्न हो सकता है |
|
बदलते समय सर्किट में ही परिवर्तन करें |
|
इसमें वर्तमान मूल्य में कमी होती है, जिसके कारण होता है |
|
अतिरिक्त धाराओं की उपस्थिति. यह |
चावल। 13.1.1. स्व-प्रेरण घटना |
इस घटना को स्व-प्रेरण कहा जाता है |
|
tions, और अतिरिक्त रूप से उत्पन्न होने वाली धाराएँ |
|
बहिर्धाराएँ या धाराएँ कहलाती हैं |
|
स्वप्रेरण. |
|
2. स्व-प्रेरण की घटना की जांच करें |
|
स्थापना के समय सिद्धांत रूप में परिवर्तन संभव हैं |
|
जिसका योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। |
|
13.12. कुंडल एल बड़ी संख्या में घुमावों के साथ |
|
कोव, रिओस्तात आर और स्विच के के माध्यम से |
|
ईएमएफ ε के स्रोत से जुड़ा हुआ है। पहले- |
|
इसके अतिरिक्त, एक गैलियम कुंडल से जुड़ा हुआ है। |
|
वैनोमीटर जी. शॉर्ट-सर्किट के साथ |
|
बिंदु A पर स्विच करें, धारा प्रवाहित होगी, |
|
और परिमाण की एक धारा प्रवाहित होगी |
|
कुंडल के माध्यम से, और वर्तमान i1 गैल्वेनिक के माध्यम से |
चावल। 13.1.2. स्व प्रेरण |
मीटर। यदि स्विच खोला जाता है, तो जब चुंबकीय प्रवाह कुंडल में गायब हो जाता है, तो एक अतिरिक्त उद्घाटन धारा I दिखाई देगी।
ψ = ली,
εsi = − |
(ली ) = − एल |
||||||||
डीएल डीटी = डीएल डि डीटीडीआई।
ε si = − L + dL di .
ε si = − L dt di .
10. जब चित्र 13.1.3 में दिखाए गए सर्किट में बिजली की आपूर्ति की जाती है, तो स्व-प्रेरण की घटना के कारण एक निश्चित अवधि में वर्तमान मूल्य शून्य से नाममात्र मूल्य तक बढ़ जाएगा। लेन्ज़ के नियम के अनुसार, परिणामी अतिरिक्त धाराएँ हमेशा विपरीत दिशा में निर्देशित होती हैं, अर्थात। वे उस कारण में हस्तक्षेप करते हैं जो उनका कारण बनता है। वे वृद्धि को रोकते हैं
कुछ समय के लिए।
ε + εsi = iR,
एल डीटी डि +आईआर = ε.
एलडीआई = (ε - आईआर) डीटी, |
||||||||
(ε−iR) |
||||||||
और L को एक स्थिरांक मानते हुए एकीकृत करें: |
||||||||
एल∫ |
= ∫ डीटी, |
|||||||
ε−iR |
||||||||
एलएन(ε − आईआर) |
टी + स्थिरांक। |
|||||||
i(t) = R ε − cons te− RL t .
स्थिरांक = आर ε .
मैं(टी) = |
|||||
− ईआर . |
|||||
16. समीकरण से, विशेष रूप से, यह पता चलता है कि जब स्विच खोला जाता है (चित्र 13.1.1), तो घातीय नियम के अनुसार वर्तमान ताकत कम हो जाएगी। सर्किट खोलने के बाद पहले क्षणों में, प्रेरित ईएमएफ और स्व-प्रेरण ईएमएफ जुड़ जाएगा और वर्तमान ताकत में एक अल्पकालिक उछाल देगा, यानी। प्रकाश बल्ब थोड़े समय के लिए अपनी चमक बढ़ा देगा (चित्र 13.1.4)।
चावल। 13.1.4. समय पर प्रेरण के साथ सर्किट में वर्तमान की निर्भरता
सी2. m = 60 kg द्रव्यमान वाला एक स्कीयर H = 40 m की ऊंचाई वाले स्प्रिंगबोर्ड से आराम से शुरू होता है; टेकऑफ़ के समय, उसकी गति क्षैतिज होती है। स्प्रिंगबोर्ड के साथ चलने की प्रक्रिया में, घर्षण बल ने AT = 5.25 kJ पर कार्य किया। यदि लैंडिंग बिंदु स्प्रिंगबोर्ड से लिफ्ट-ऑफ स्तर से h = 45 मीटर नीचे है, तो क्षैतिज दिशा में स्कीयर की उड़ान सीमा निर्धारित करें। वायु प्रतिरोध पर ध्यान न दें.
चावल। 13.2 स्प्रिंगबोर्ड पर स्कीयर
1. जब एक स्कीयर स्प्रिंगबोर्ड पर चलता है तो ऊर्जा संरक्षण का नियम:
एमजीएच = |
पर ; |
वि0 = |
2 जीएच |
||||||||||||||||
वि0 = |
|||||||||||||||||||
2. क्षैतिज उड़ान की गतिकी: |
|||||||||||||||||||
जीτ 2 |
एस = वी0 τ = 75मी; |
||||||||||||||||||
सी3. एक ऊर्ध्वाधर सीलबंद सीआई में- |
|||||||||||||||||||
द्रव्यमान m = 10 kg के पिस्टन के नीचे लिंड्रे |
|||||||||||||||||||
क्षेत्रफल s = 20 सेमी2 एक आदर्श है |
|||||||||||||||||||
मोनोआटोमिक गैस. शुरू में |
|||||||||||||||||||
पिस्टन h = 20 सेमी की ऊंचाई पर था |
|||||||||||||||||||
सिलेंडर के नीचे से, और गर्म करने के बाद |
|||||||||||||||||||
पिस्टन H = 25 सेमी की ऊंचाई तक बढ़ गया। |
|||||||||||||||||||
गैस को कितनी ऊष्मा प्रदान की गई? |
|||||||||||||||||||
हीटिंग प्रक्रिया के दौरान? बाहरी दबाव |
|||||||||||||||||||
पी0 = 105 पा. |
|||||||||||||||||||
1. हीटिंग प्रक्रिया के दौरान गैस का दबाव - |
|||||||||||||||||||
चावल। 13.3. पिस्टन के नीचे आदर्श गैस |
|||||||||||||||||||
एमजी + पीएस = पीएस; |
|||||||||||||||||||
पी1 = पी2 = 1.5·105 पा; |
|||||||||||||||||||
पी0 एस = पी2 एस; |
|||||||||||||||||||
2. तापन के दौरान किया गया कार्य: |
|||||||||||||||||||
ए = पी1 वी = पी1 एस(एच - एच) = 15 जे; |
|||||||||||||||||||
3. एक आदर्श गैस की अवस्था के समीकरण से: |
|||||||||||||||||||
= ν आरटी ; |
टी = पीवी 1 ; |
||||||||||||||||||
pV2 = ν RT2 ; |
टी = पीवी 2 ; |
||||||||||||||||||
4. गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन: |
|||||||||||||||||||
ν आर टी = 3 पी(वी - वी) |
22.5 जे; |
||||||||||||||||||
5. गैस को दी गई ऊष्मा की मात्रा:
क्यू = ए + यू = 37.5 जे;
सी4. विद्युत सर्किट में आंतरिक प्रतिरोध r = 1 ओम और दो प्रतिरोधकों के साथ ε = 21 V वाला एक स्रोत होता है: R1 = 50 ओम और R2 = 30 ओम। वोल्टमीटर का स्वयं का प्रतिरोध Rv = 320 ओम है, एमीटर का प्रतिरोध RA = 5 ओम है। उपकरण रीडिंग निर्धारित करें।
पूरे सर्किट का प्रतिरोध: |
|||||||||||||
आरΣ = |
(आर 1 + आर 2 ) आर 3 |
आर4; |
|||||||||||
आर 1 + आर 2 + आर 3 |
|||||||||||||
आरΣ = |
5 = 69 ओम |
||||||||||||
am से प्रवाहित धारा की शक्ति- |
|||||||||||||
21 = 0.3 ए; |
|||||||||||||
मैं ए = |
|||||||||||||
आरΣ + आर |
|||||||||||||
वोल्टमीटर रीडिंग: |
चावल। 13.4. विद्युत नक़्शा |
||||||||||||
(आर 1 + आर 2 ) आर 3 |
|||||||||||||
0.3 64 = 19.2 वी; |
|||||||||||||
ए आर 1 + आर 2 + आर 3 |
सी5. m = 10 - 7 kg द्रव्यमान का एक कण, जिस पर q = 10 - 5 C आवेश है, प्रेरण B = 2 T के साथ चुंबकीय क्षेत्र में R = 2 सेमी त्रिज्या के एक वृत्त के अनुदिश समान रूप से चलता है। वृत्त का केंद्र मुख्य ऑप्टिकल लेंस से d = 15 सेमी की दूरी पर स्थित है। लेंस की फोकल लंबाई F = 10 सेमी है। लेंस में कण की छवि किस गति से चलती है?
कण गति की गति और कोणीय वेग |
|||||||||||||||||||||
क्यूवीबी; वी= |
10− 5 2 2 10− 2 |
≈ 4 |
|||||||||||||||||||
10− 7 |
10− 2 |
||||||||||||||||||||
लेंस आवर्धन: |
|||||||||||||||||||||
1 ; च = |
30 सेमी; Γ = 2; |
||||||||||||||||||||
डी−एफ |
|||||||||||||||||||||
3. छवि के लिए, कोणीय वेग अपरिवर्तित रहेगा, लेकिन वृत्त की त्रिज्या दोगुनी हो जाएगी, इसलिए:
vx = ω 2R = 8 m s;
सी6. आपतित प्रकाश के परावर्तन गुणांक ρ वाली एक प्लेट पर, N समान फोटॉन हर सेकंड लंबवत रूप से गिरते हैं, और प्रकाश दबाव F का बल लगाया जाता है। आपतित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य क्या है?
पी = सेंट ε एफ (1+ ρ ) ; पीएस = एन एचसी λ (1+ ρ ) ; पीएस = एफ; एफ = एन एचसी λ (1+ ρ ) ; 2. आपतित प्रकाश की लंबाई:
λ = एनएचसी (1 + ρ); एफ
चावल। 14.1.1. स्व-प्रेरण घटना
चावल। 14.1.2. स्व प्रेरण
विकल्प 14
सी1. एक विद्युत परिपथ में एक गैल्वेनिक तत्व ε, एक प्रकाश बल्ब और श्रृंखला में जुड़ा एक प्रारंभ करनेवाला L होता है। स्विच बंद होने पर होने वाली घटनाओं का वर्णन करें।
1. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन के सभी मामलों में देखी जाती है। विशेष रूप से, एक प्रेरित ईएमएफ सर्किट में ही उत्पन्न हो सकता है जब इसमें वर्तमान मूल्य बदलता है, जिससे अतिरिक्त धाराओं की उपस्थिति होती है। इस घटना को स्व-प्रेरण कहा जाता है, और अतिरिक्त रूप से उत्पन्न होने वाली धाराओं को कहा जाता है
अतिरिक्त-धाराओं या स्व-प्रेरण धाराओं द्वारा उत्पन्न होते हैं।
2. स्व-प्रेरण की घटना का अध्ययन एक इंस्टॉलेशन का उपयोग करके किया जा सकता है, जिसका योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 14.1.2. बड़ी संख्या में घुमावों वाली एक कुंडली L, एक रिओस्टेट r और एक स्विच k के माध्यम से, ईएमएफ ε के स्रोत से जुड़ी होती है। इसके अतिरिक्त, एक गैल्वेनोमीटर जी कॉइल से जुड़ा हुआ है। जब स्विच को बिंदु ए पर शॉर्ट-सर्किट किया जाता है, तो करंट ब्रांच हो जाएगा, कॉइल के माध्यम से परिमाण की धारा प्रवाहित होगी, और गैल्वेनोमीटर के माध्यम से i1 की धारा प्रवाहित होगी। यदि स्विच खोला जाता है, तो कुंडल में चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाता है
करंट, एक अतिरिक्त ओपनिंग करंट I घटित होगा।
3. लेन्ज़ के नियम के अनुसार, अतिरिक्त धारा चुंबकीय प्रवाह को कम होने से रोकेगी, अर्थात। घटती धारा की ओर निर्देशित किया जाएगा, लेकिन गैल्वेनोमीटर के माध्यम से अतिरिक्त धारा मूल धारा के विपरीत दिशा में प्रवाहित होगी, जिससे गैल्वेनोमीटर सुई विपरीत दिशा में फेंक देगी। यदि कुंडल लोहे की कोर से सुसज्जित है, तो अतिरिक्त धारा की मात्रा बढ़ जाती है। गैल्वेनोमीटर के बजाय, इस मामले में आप एक गरमागरम प्रकाश बल्ब चालू कर सकते हैं, जो वास्तव में समस्या स्थितियों में निर्दिष्ट है; जब एक स्व-प्रेरण धारा होती है, तो प्रकाश बल्ब उज्ज्वल रूप से चमकेगा।
4. यह ज्ञात है कि कुंडल से जुड़ा चुंबकीय प्रवाह इसके माध्यम से बहने वाली धारा के परिमाण के समानुपाती होता है
ψ = ली,
आनुपातिकता कारक L को सर्किट इंडक्शन कहा जाता है। प्रेरण का आयाम समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:
एल = डी आई ψ , [एल] = डब्ल्यूबी ए = जीएन(हेनरी)।
5. आइए कुंडल के लिए स्व-प्रेरक ईएमएफ ε si के लिए समीकरण प्राप्त करें:
εsi = − |
(ली ) = − एल |
||||||||
6. सामान्य स्थिति में, मीडिया में कॉइल की ज्यामिति के साथ-साथ इंडक्शन, वर्तमान ताकत पर निर्भर हो सकता है, यानी। एल = एफ (आई), अंतर करते समय इसे ध्यान में रखा जा सकता है
डीएल डीटी = डीएल डि डीटीडीआई।
7. स्व-प्रेरण ईएमएफ, अंतिम संबंध को ध्यान में रखते हुए, निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाएगा:
ε si = − L + dL di .
8. यदि प्रेरण धारा के परिमाण पर निर्भर नहीं करता है, तो समीकरण सरल हो जाता है
ε si = − L dt di .
9. इस प्रकार, स्व-प्रेरण ईएमएफ वर्तमान मूल्य में परिवर्तन की दर के समानुपाती होता है।
10. जब सर्किट पर बिजली लागू की जाती है,
स्व-प्रेरण की घटना के कारण सर्किट में चित्र 14.1.3 में दिखाया गया वर्तमान मूल्य एक निश्चित अवधि में शून्य से नाममात्र मूल्य तक बढ़ जाएगा। लेन्ज़ के नियम के अनुसार, परिणामी अतिरिक्त धाराएँ हमेशा विपरीत दिशा में निर्देशित होती हैं, अर्थात। वे उस कारण में हस्तक्षेप करते हैं जो उनका कारण बनता है। ये सर्किट में करंट को बढ़ने से रोकते हैं। किसी दिए गए में
मामले में, जब कुंजी बंद हो जाती है, तो प्रकाश चावल। 13.1.3. धाराओं का बंद होना और खुलनायह तुरंत भड़केगा नहीं, बल्कि कुछ समय में इसकी तीव्रता बढ़ जाएगी।
11. जब स्विच को स्थिति 1 से जोड़ा जाता है, तो अतिरिक्त धाराएँ सर्किट में धारा में वृद्धि को रोकेंगी, और स्थिति 2 में, इसके विपरीत, अतिरिक्त धाराएँ मुख्य धारा में कमी को धीमा कर देंगी। विश्लेषण की सरलता के लिए, हम मान लेंगे कि सर्किट में शामिल प्रतिरोध आर सर्किट प्रतिरोध, स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध और कुंडल एल के सक्रिय प्रतिरोध को दर्शाता है। इस मामले में ओम का नियम रूप लेगा:
ε + εsi = iR,
जहां ε स्रोत ईएमएफ है, ε si स्व-प्रेरण ईएमएफ है, i वर्तमान का तात्कालिक मूल्य है, जो समय का एक कार्य है। आइए हम स्व-प्रेरण ईएमएफ समीकरण को ओम के नियम में प्रतिस्थापित करें:
एल डीटी डि +आईआर = ε.
12. आइए हम चरों को अवकल समीकरण में विभाजित करें:
एलडीआई = (ε - आईआर) डीटी, |
||||
(ε−iR) |
||||
और L को एक स्थिर मान मानते हुए एकीकृत करें: L ∫ ε − di iR = ∫ dt ,
आर एल एलएन(ε - आईआर) = टी + स्थिरांक।
13. यह देखा जा सकता है कि अवकल समीकरण का सामान्य समाधान इस रूप में दर्शाया जा सकता है:
i(t) = R ε − cons te− RL t .
14. हम प्रारंभिक स्थितियों से एकीकरण स्थिरांक निर्धारित करते हैं। टी =0 पर
वी जिस क्षण बिजली की आपूर्ति की जाती है, परिपथ में धारा शून्य i(t) = 0 होती है। धारा के शून्य मान को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:
स्थिरांक = आर ε .
15. समीकरण i(t) का समाधान अंतिम रूप लेगा:
मैं(टी) = |
|||||
− ईआर . |
|||||
16. समीकरण से, विशेष रूप से, यह पता चलता है कि जब कुंजी बंद हो जाती है (चित्र 13.1.1), तो वर्तमान ताकत तेजी से बढ़ जाएगी।
सी2. बिंदु A पर प्रभाव के बाद, बॉक्स प्रारंभिक गति v0 = 5 m/s के साथ झुके हुए तल पर ऊपर की ओर फिसलता है। बिंदु B पर बॉक्स झुके हुए तल से अलग हो जाता है। झुके हुए तल से S कितनी दूरी पर डिब्बा गिरेगा? बॉक्स और विमान के बीच घर्षण का गुणांक μ = 0.2 है। झुके हुए विमान AB की लंबाई = L = 0.5 मीटर, विमान का झुकाव कोण α = 300. वायु प्रतिरोध की उपेक्षा करें।
1. प्रारंभिक स्थिति से आगे बढ़ने पर, प्रारंभ में रिपोर्ट किया गया बॉक्स
चावल। 14.2. फ्लाइट बॉक्सगतिज ऊर्जा बल के विरुद्ध कार्य में परिवर्तित हो जाती है
बिंदु B पर घर्षण, गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा बॉक्स में वृद्धि:
मव 0 2 |
एमवी बी 2 |
+ μ mgLcosα + mgLcosα ; v0 2 = vB 2 + 2gLcosε (μ + 1) ; |
||
वी बी = |
v0 2 - 2gLcosα (μ + 1) = 25 - 2 10 0.5 0.87 1.2 4 |
|||
2. बिंदु बी से बक्से एक परवलयिक प्रक्षेपवक्र के साथ आगे बढ़ेंगे:
x(t) = vB cosα t; |
y(t) = h + vB पाप α t - |
||||||||
y(τ ) = 0; एच = एलकोसα; |
|||||||||
जीτ 2 |
− vB पाप ατ − Lcosα = 0; 5τ |
− 2τ − 0.435 = 0; |
− 0.4τ − 0.087 |
||||||
τ = 0.2 + |
0.04 + 0.087 ≈ 0.57सी; |
3. झुके हुए तल से आपतन बिंदु तक की दूरी: x(τ ) = vB cosατ ≈ 4 0.87 0.57 ≈ 1.98 मीटर;
सी3. ν = 2 mol की मात्रा में एक आदर्श मोनोएटोमिक गैस को पहले ठंडा किया गया, दबाव को 2 गुना कम किया गया, और फिर प्रारंभिक तापमान T1 = 360 K तक गर्म किया गया। धारा 2 - 3 में गैस को कितनी गर्मी प्राप्त हुई?
1. राज्य 2 में गैस का तापमान: |
|||||||||||||
= ν आरटी ; |
|||||||||||||
टी 2 = |
|||||||||||||
पी 1 वी = ν आरटी ; |
2 = 180K; |
||||||||||||
2. गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन |
|||||||||||||
धारा 2 → 3 पर: |
|||||||||||||
→3 |
ν आर(टी − टी); |
||||||||||||
चित्र 14.3. गैस अवस्था में परिवर्तन |
|||||||||||||
यू2 → 3 = 1.5 |
2 8.31 180 ≈ 4487 जे; |
||||||||||||
3. बिंदु 2 और 3 एक ही समदाब रेखा पर स्थित हैं, इसलिए: |
|||||||||||||
पीवी = ν आरटी ; |
ν RT2 |
||||||||||||
= ν आरटी 3 ; |
|||||||||||||
pV3 = ν RT3 ; |
|||||||||||||
4. धारा 2 → 3 में गैस कार्य:
A2 → 3 = p(V3 − V2 ) = ν R(T3 − T2 ) ≈ 2992J; 5. गैस द्वारा प्राप्त ऊष्मा:
क्यू = यू2 → 3 + ए2 → 3 ≈ 7478जे;
सी4. विद्युत सर्किट में आंतरिक प्रतिरोध r = 1 ओम के साथ ε = 21 V के साथ एक EMF स्रोत, प्रतिरोधक R1 = 50 ओम, R2 = 30 ओम, अपने स्वयं के प्रतिरोध RV = 320 ओम के साथ एक वोल्टमीटर और प्रतिरोध RA = 5 के साथ एक एमीटर होता है। ओम. उपकरण रीडिंग निर्धारित करें।
1. लोड प्रतिरोध:
आरवी,ए = आरवी + आरए = 325 ओम; आर1,2 = आर1 + आर2 = 80 ओम; वी ≈ 20.4 वी;
सी5. द्रव्यमान m = 10 - 7 kg और आवेश q = 10 - 5 C वाला एक कण चुंबकीय क्षेत्र में प्रेरण B = 1.5 T के साथ एक वृत्त में स्थिर गति v = 6 m/s से चलता है। वृत्त का केंद्र एकत्रित लेंस के मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर स्थित है, और वृत्त का तल मुख्य ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत है और उससे d = 15 सेमी की दूरी पर स्थित है। लेंस की फोकल लंबाई F = 10 सेमी है। लेंस में कण की छवि त्रिज्या के किस वृत्त के साथ चलती है?
1. कण गति की त्रिज्या:
क्यूवीबी; आर= |
|||||||||||||
2. लेंस आवर्धन: |
|||||||||||||
; च = |
30 सेमी; Γ = 2; |
||||||||||||
डी−एफ |
|||||||||||||
3. छवि त्रिज्या: |
|||||||||||||
आर* = 2आर = |
2एमवी = |
2 10− 7 6 |
≈ 0.08 मी; |
||||||||||
10− 5 1,5 |
सी6. तरंग दैर्ध्य λ = 600 एनएम के साथ प्रकाश S = 4 सेमी2 क्षेत्र की एक प्लेट पर लंबवत गिरता है, जो 70% परावर्तित होता है और 30% आपतित प्रकाश को अवशोषित करता है। चमकदार प्रवाह शक्ति एन = 120 डब्ल्यू। प्रकाश रिकार्ड पर कितना दबाव डालता है?
1. प्लेट पर हल्का दबाव: |
120 (1+ 0,7) |
||||||||||
(1 + ρ) = |
+ ρ) = |
≈ 1,7 10 |
−3 |
||||||||
−4 |
|||||||||||