परीक्षा: विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव - 2 - UPSC MCQ

एक चुम्बक के चारों ओर का क्षेत्र, जिसमें इसके प्रभाव को महसूस किया जा सकता है, को इसका चुम्बकीय क्षेत्र कहा जाता है।

मान लीजिए कि एक स्थिर धारा I एक क्षैतिज तार से पूर्व से पश्चिम की ओर बह रही है। चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा, दाहिने हाथ के अंगूठे के नियम के अनुसार, धारा वाहक तार के ठीक नीचे उस बिंदु पर उत्तर से दक्षिण की ओर होगी।

एक विद्युत धारा प्रवाहित करने वाले चालक के चारों ओर उत्पन्न होने वाले चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दाहिने हाथ की अंगूठे के नियम का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है।

अधिकार हाथ अंगूठा नियम एक उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत धारा वहन करने वाले चालक के चारों ओर के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, यह स्पष्ट नहीं है कि इसे किसने विशेष रूप से बताया।

इसलिए, हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने विद्युत और चुंबकत्व के बीच संबंध की खोज की।

जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने विद्युत चुंबकत्व के व्यापक कानूनों का निर्माण किया।

यह नियम आमतौर पर मैक्सवेल के कार्य के साथ जुड़ा हुआ है।

इसलिए, उत्तर है मैक्सवेल.

एक धारा वाहक सीधे चालक के चारों ओर चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत चालक में बहने वाली धारा की मात्रा के समानुपाती होती है।

सही उत्तर है: a) मुलायम लोहे

एक इलेक्ट्रोमैग्नेट का कोर मुलायम लोहे से बना होना चाहिए क्योंकि इसमें निम्नलिखित गुण होते हैं जो इलेक्ट्रोमैग्नेट के लिए आदर्श हैं:

1. उच्च चुंबकीय पारगम्यता: मुलायम लोहे को आसानी से चुंबकीय बनाया जा सकता है जब आसपास की कुंडली में विद्युत धारा बहती है।
2. कम अवशोषण: यह जल्दी से अपने चुंबकत्व को खो देता है जब धारा बंद होती है, जो इलेक्ट्रोमैग्नेट के प्रभावी और नियंत्रित होने के लिए आवश्यक है।
3. प्रभावी चुंबकीय प्रेरण: मुलायम लोहे कुंडली द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को बढ़ाता है।

अन्य विकल्प उपयुक्त नहीं हैं:

• कठोर लोहे: चुंबकत्व को बनाए रखता है और इलेक्ट्रोमैग्नेट के लिए आदर्श नहीं है, क्योंकि यह चुंबकीय क्षेत्र के तेजी से स्विचिंग की अनुमति नहीं देता।
• जंग लगे लोहे: चुंबकीय प्रवाह का गरीब संवाहक है और मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए प्रभावी नहीं है।
• उपरोक्त में से कोई नहीं: गलत, क्योंकि मुलायम लोहे सबसे अच्छा विकल्प है।

एक लंबे, धारावाहिक, सीधे सोलोनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत सभी बिंदुओं पर समान होती है। इसके अलावा, यह क्षेत्र प्रवाहित हो रही धारा की मात्रा और सोलोनॉइड कॉइल में लिपटे मोड़ों की संख्या पर निर्भर करता है, इसके लंबाई के अलावा।

यह विद्युत उपकरणों को शॉर्ट सर्किट या ओवरलोडिंग से सुरक्षित रखने के लिए सबसे महत्वपूर्ण विधि है, क्योंकि यह किसी भी बड़े विद्युत प्रवाह को रोकती है जो इसकी रेटिंग से अधिक हो जाता है।

सोलिनॉइड कॉइल के अक्ष के साथ चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत उस समय बढ़ती है जब सोलिनॉइड कॉइल के माध्यम से प्रवाहित होने वाला वर्तमान बढ़ता है और सोलिनॉइड कॉइल में लिपटनों की संख्या बढ़ती है। इसके अलावा, यदि सोलिनॉइड कॉइल के भीतर एक नर लोहे का कोर डाला जाता है, तो चुम्बकीय क्षेत्र कई गुना बढ़ जाता है।

जब एक धारा वहन करने वाला सीधा चालक एक समान चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के प्रति लंबवत रखा जाता है, तो यह एक यांत्रिक बल का अनुभव करता है। यांत्रिक बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।

दाहिने हाथ की अंगूठे का नियम बताता है कि यदि आप अपने दाहिने हाथ की अंगूठा को करंट प्रवाह की दिशा में इंगित करते हैं, तो आपकी मोड़कर रखी हुई उंगलियाँ चालक के चारों ओर वृत्ताकार चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा को इंगित करती हैं।

ये चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ चालक के चारों ओर समानांतर वृत्त बनाती हैं।

एक सोलenoid एक बार चुंबक की तरह व्यवहार करता है। इसलिए सोलenoid से संबंधित चुंबकीय क्षेत्र की आकृति और बार चुंबक के चारों ओर के क्षेत्र की आकृति समान है।

समान चुम्बकीय ध्रुव (जैसे N- और N-ध्रुव) हमेशा एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं।

- जब एक सर्किट जिसमें धारा प्रवाहित हो, बंद होता है, तो यह उसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।
- ऐम्पीयर के सर्किटल नियम और दाहिने हाथ के नियम के अनुसार, एक सीधा धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ समवृत्त वृत्तों के रूप में बनती हैं।
- ये वृत्त तार के चारों ओर केंद्रित होते हैं, और उनके तल धारा की दिशा के प्रति लंबवत होते हैं।
- इसलिए, एक क्षैतिज तल जैसे ABCD पर, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ समवृत्त वृत्तों के रूप में दिखाई देती हैं, जिससे विकल्प A सही होता है।

सही उत्तर है: C) कुंडली में मोड़ों की संख्या में वृद्धि

कुंडली द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की ताकत बढ़ाने के लिए, निम्नलिखित परिवर्तन सहायक हो सकते हैं:

• कुंडली में मोड़ों की संख्या बढ़ाना: यह सीधे चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को बढ़ाता है। अधिक मोड़ों का मतलब है कि दिए गए धारा के लिए, चुंबकीय प्रभाव अधिक मजबूत है।

मोड़ों की संख्या को कम करना या कुंडली को बदलना चुंबकत्व को बढ़ाएगा नहीं। इसलिए, विकल्प C सही परिवर्तन है जो लड़के ने संभवतः किया।