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

चुंबक के चारों ओर का क्षेत्र, जिसमें इसका प्रभाव महसूस किया जा सकता है, को चुंबकीय क्षेत्र कहा जाता है।

मान लें कि एक स्थायी धारा I एक क्षैतिज तार के माध्यम से पूर्व से पश्चिम की ओर बहती है। दाहिनी हाथ की अंगुली के नियम के अनुसार, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा वर्तमान प्रवाहित तार के सीधे नीचे एक बिंदु पर उत्तर से दक्षिण की ओर होगी।

धारा प्रवाहित करने वाले संवाहक के चारों ओर विकसित चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा को दाहिने हाथ की अंगूठे का नियम का उपयोग करके पाया जा सकता है।

राइट हैंड थम्ब रूल एक उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत धारा प्रवाहित करने वाले चालक के चारों ओर के चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, यह स्पष्ट नहीं है कि इसे किसने विशेष रूप से बताया।

• हंस क्रिश्चियन ऑर्स्टेड ने विद्युत और चुम्बकत्व के बीच संबंध की खोज की।
• जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने विद्युत चुम्बकत्व के व्यापक नियमों का निर्माण किया।
• यह नियम आमतौर पर मैक्सवेल के काम से जुड़ा हुआ है उनके योगदान के कारण।

इसलिए, उत्तर है मैक्सवेल।

एक करंट ले जाने वाले सीधे कंडक्टर के चारों ओर मैग्नेटिक फील्ड की ताकत कंडक्टर में बहने वाले करंट की मात्रा के समानुपाती है।

सही उत्तर है: a) नरम लोहे

इलेक्ट्रोमैग्नेट का मूल नरम लोहे से बना होना चाहिए क्योंकि इसमें निम्नलिखित गुण होते हैं जो इलेक्ट्रोमैग्नेट के लिए आदर्श हैं:

1. उच्च चुंबकीय पारगम्यता: नरम लोहे को आसानी से चुम्बकीकरण किया जा सकता है जब इसके चारों ओर की कॉइल के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है।
2. कम अवशोषणशीलता: जब धारा रोक दी जाती है तो यह जल्दी से अपनी चुम्बकीयता खो देता है, जो इलेक्ट्रोमैग्नेट के प्रभावी और नियंत्रित होने के लिए आवश्यक है।
3. प्रभावी चुम्बकीय प्रेरण: नरम लोहे कॉइल द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत को बढ़ाता है।

अन्य विकल्प उपयुक्त नहीं हैं:

• कठोर लोहे: चुम्बकीयता बनाए रखता है और इलेक्ट्रोमैग्नेट के लिए आदर्श नहीं है, क्योंकि यह चुम्बकीय क्षेत्र के त्वरित स्विचिंग की अनुमति नहीं देता।
• जंग लगे लोहे: चुम्बकीय प्रवाह का खराब संवाहक है और मजबूत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए अप्रभावी है।
• उपरोक्त में से कोई नहीं: गलत, क्योंकि नरम लोहे सबसे अच्छा विकल्प है।

एक लंबे, करंट-वाहक, सीधे सोलिनॉइड के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र की ताकत सभी बिंदुओं पर समान होती है। इसके अलावा, यह क्षेत्र प्रवाह में करंट की मात्रा और सोलिनॉइड कॉइल में घुमावों की संख्या पर निर्भर करता है इसके लंबाई के अलावा।

यह इलेक्ट्रिकल उपकरणों को शॉर्ट सर्किट या ओवरलोडिंग से बचाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण विधि है, जो किसी भी बड़े विद्युत प्रवाह को रोककर काम करती है जो इसके रेटिंग से अधिक हो जाता है।

सोलिनॉइड कॉइल के अक्ष के साथ चुंबकीय क्षेत्र की ताकत सोलिनॉइड कॉइल के माध्यम से बहने वाले करंट को बढ़ाने और सोलिनॉइड कॉइल में लपेटनों की संख्या बढ़ाने पर बढ़ती है। इसके अलावा, यदि सोलिनॉइड कॉइल के अंदर एक नर लौह कोर डाला जाता है, तो चुंबकीय क्षेत्र कई गुना बढ़ जाता है।

जब एक विद्युत धारा ले जाने वाला सीधा चालक एक समान चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के प्रति लंबवत रखा जाता है, तो यह एक यांत्रिक बल अनुभव करता है। यांत्रिक बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएं हाथ नियम द्वारा दी गई है।

दाएं हाथ का अंगूठा नियम बताता है कि यदि आप अपने दाएं हाथ के अंगूठे को धारा के प्रवाह की दिशा में इंगित करते हैं, तो आपके मोड़ने वाले अंगुलियाँ संवाहक के चारों ओर वृत्ताकार चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा का संकेत करती हैं।

इन चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ संवाहक के चारों ओर संकेन्द्रित वृत बनाती हैं।

एक सोलनॉइड एक बार मैग्नेट की तरह व्यवहार करता है। इसलिए सोलनॉइड से संबंधित चुंबकीय क्षेत्र और बार मैग्नेट के चारों ओर का पैटर्न समान है।

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

- जब एक सर्किट जो करंट ले जा रहा है, बंद होता है, तो इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
- एम्पीयर के सर्किटल नियम और दाएं हाथ के नियम के अनुसार, एक सीधी करंट ले जा रही चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ गुणात्मक वृत्त बनाती हैं।
- ये वृत्त तार पर केंद्रित होते हैं, और उनके तल करंट की दिशा के प्रति लंबवत होते हैं।
- इसलिए, जैसे ABCD के क्षैतिज तल पर, चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ गुणात्मक वृत्त के रूप में प्रकट होती हैं, जिससे विकल्प A सही होता है।

सही उत्तर है: C) कुंडल में घुमावों की संख्या में वृद्धि

कुंडल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति को बढ़ाने के लिए, निम्नलिखित परिवर्तन सहायक हो सकते हैं:

• कुंडल में घुमावों की संख्या बढ़ाना: यह सीधे चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति को बढ़ाता है। अधिक घुमावों का मतलब है कि एक दिए गए करंट के लिए, चुंबकीय प्रभाव अधिक मजबूत होता है।

घुमावों की संख्या को कम करना या कुंडल को बदलना चुंबकत्व को बढ़ावा नहीं देगा। इसलिए, विकल्प C वह सही परिवर्तन है जो लड़के ने संभवतः किया।