$a$ ત્રિજયાના પ્રવાહધારીત ગુંચળાના કેન્દ્ર અને અક્ષના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે રહેલા બિંદુ પાસેની ચુંબકીયક્ષેત્રની તીવ્રતામાં થતો આંશિક ફેરફાર કેટલો હશે? $(r << a$ લો$)$
  • A$\frac{3}{2} \frac{ a ^{2}}{ r ^{2}}$
  • B$\frac{2}{3} \frac{ a ^{2}}{ r ^{2}}$
  • C$\frac{2}{3} \frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}$
  • D$\frac{3}{2} \frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}$
JEE MAIN 2021, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
\(B _{\text {axis }}=\frac{\mu_{0} i R ^{2}}{2\left( R ^{2}+ x ^{2}\right)^{3 / 2}}\)

\(B _{\text {centre }}=\frac{\mu_{0} i }{2 R }\)

\(\therefore B _{\text {centre }}=\frac{\mu_{0} i }{2 a }\)

\(\therefore B _{ axis }=\frac{\mu_{0} ia ^{2}}{2\left( a ^{2}+ r ^{2}\right)^{3 / 2}}\)

\(\therefore\) fractional change in magnetic field \(=\)

\(\frac{\frac{\mu_{0} i }{2 a }-\frac{\mu_{0} ia ^{2}}{2\left( a ^{2}+ r ^{2}\right)^{3 / 2}}}{{\frac{\mu_{0} i }{2 a }}}=1-\frac{1}{\left[1+\left(\frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}\right)\right]^{3 / 2}}\)

\(\approx 1-\left[1-\frac{3}{2} \frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}\right]=\frac{3}{2} \frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}\)

Note : \(\left(1+\frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}\right)^{-3 / 2} \approx\left(1-\frac{3}{2} \frac{ r ^{2}}{ a ^{2}}\right)\)

[True only if \(r << a ]\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $ABCD$ એ વાહતારનો બનેલો એક બંધ ગાળો છે, જેમાંથી પ્રવાહ $I$ વહે છે. $ABCD$ ને પુસ્તકના પાનાના સમતલમાં રાખેલ છે. $b$ જેટલી ત્રિજ્યાની ચાપ $BC$ તથા $a$ ત્રિજ્યાની ચાપ $DA$ ને બે સુરેખ તાર $AB$ અને $CD$ વડે જોડેલ છે. $AB$ અને $CD$ એ ઉગમબિંદુ પાસે $30^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે છે. પુસ્તકના પાનાને લંબ એવો બીજી એક પાતળો તાર ઉદમબિંદુમાંથી પસાર થાય છે. જેમાં વિદ્યુત પ્રવાહ $I_{1}$ વહે છે.

    બંધગાળા $ABCD$ ને કારણો ઉદગમબિંદુ $O$ પાસે ચુંબકીયક્ષેત્ર $B$ નું મૂલ્ય કેટલું મળે?

    View Solution
  • 2
    $25\,mV$  વોલ્ટેજક્ષમતા ધરાવતા મિલી વોલ્ટમીટરને $25 \,A$ પ્રવાહક્ષમતા ધરાવતા એમીટરમાં ફેરવવામાં આવે છે. તો જરૂરી શંટનું મૂલ્ય ($\Omega$ માં) .... 
    View Solution
  • 3
    જો એમીટરને વૉલ્ટમીટરની જગ્યાએ વાપરવામાં આવે તો તેની સાથે શું જોડવું પડે? 
    View Solution
  • 4
    એક લાંબા સોલેનોઈડમાં $200$ આંટાઓ પ્રતિ $cm$ છે તથા પ્રવાહ $i$ છે. તેનાં મધ્યબિંદુ આગળ ચુંબકીયક્ષેત્ર $6.28 \times 10^{-2}\; Weber / m ^{2}$ છે. બીજા એક લાંબો સોલેનોઈડ $100$ આંટાઓ પ્રતિ $cm$ અને $\frac i3$ જેટલો પ્રવાહ ધરાવે છે. તો તેના મધ્યબિંદુ આગળ ચુંબકીયક્ષેત્ર કેટલું હશે?
    View Solution
  • 5
     $I, II, III,IV.$ લૂપની સ્થિતિઊર્જા ઘટતા ક્રમમાં નીચે પૈકી કઈ છે?
    View Solution
  • 6
    આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે એક સુવાહક કે જે $Z-$ અક્ષને સમાંતર $-1.5$$ \le Z < 1.5\,m$ વચ્ચે રહેલ છે,જેમાંથી $ - {\hat a_z}$ દિશામાં $10.0$ $A$ નો અચળ પ્રવાહ વહે છે.આપેલ સૂત્ર $\vec B$ $=$ $3.0 \times  10^{-4}$  $e^{-0.2x}$ ${\hat a_y}\,T$ માટે સુવાહકને અચળ ઝડપે $5 \times  10^{-3} $ $ s$ સમય ગાળામાં $x=2.0$ $m$ $,y=0$ $m$ સ્થાને લઇ જવા જરૂરી કાર્ય-દર .......$W$ માં શોધો.આ ગતિ $X-$ અક્ષને સમાંતર છે,એવું ધારો.
    View Solution
  • 7
    ચુંબકીય સોયાને ચુંબકીયક્ષેત્રમાં સમતોલન સ્થિતિમાંથી $60^o$ ફેરવવા થતું કાર્ય $W$ છે.તો તેને આ સ્થિતિમાં રાખવા માટે કેટલા ટોર્કની જરૂર પડે?
    View Solution
  • 8
    ગેલ્વેનોમીટર સાથે શંટ અવરોધ $ 4r $ જોડતાં  $0.03 \,A$ માપે તેવું એમિટર બને છે,ગેલ્વેનોમીટર સાથે શંટ અવરોધ $r $ જોડતાં $ 0.06 \,A $ માપે તેવું એમિટર બને છે,તો ગેલ્વેનોમીટરની પ્રવાહક્ષમતા કેટલા ............. $A$ હશે?
    View Solution
  • 9
    $0.5\, mm$ વ્યાસવાળા સુરેખ તારમાંથી $1\, A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે તેને $1\,mm$ વ્યાસવાળો $1\, A$ વિદ્યુતપ્રવાહનું વહન કરતાં બીજા તાર વડે બદલવામાં આવે, તો ખૂબ દૂર આવેલા બિંદુ પાસે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ..... 
    View Solution
  • 10
    એક વિદ્યુતભાર માટે $q/m$ નું મૂલ્ય $10^8\, C/kg$ અને તે $3 \times 10^5\, m/s$ ના વેગથી $0.3\, T$ તીવ્રતાવાળા ચુંબકીયક્ષેત્રમાં, ક્ષેત્ર સાથે $30^o$ ના ખૂણે દાખલ થાય છે. વક્રાકાર માર્ગની ત્રિજયા ........ $cm$ હશે.
    View Solution