8.Electromagnetic waves
medium

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર એક અનંત લંબાઈના વિધુતભારિત પાતળા તારમાં નિયમિત સુરેખ સ્થિત વિધુતભારની ઘનતા $\lambda $ છે. તારને નિયમિત વેગ સાથે તેની દિશામાં વિધુતભારો ગતિ કરે તેમ ગોઠવેલ છે. પોઇન્ટિંગ સદિશ $S = \frac{1}{{{\mu _0}}}(\vec E \times \vec B)$ ની ગણતરી કરો.  

Option A
Option B
Option C
Option D

Solution

અનંત લંબાઈના વિદ્યુતભારિત પાતળ સુરેખ તાર વક્ર ઉદ્ભવતું વિદ્યુતક્ષેત્ર

$\overrightarrow{ E }=\frac{\lambda}{2 \pi \epsilon_{0} a} \hat{j}\dots(1)$

જ્યાં $a$ એ તારની આસપાસના નળાકાર ગોસિયન પૃષ્ઠના આડછેદની ત્રિજ્યા છે. અને તારમાં વહેતા પ્રવાહ $I$ ના કારણે તેનાથી ' $a$ ' અંતરે ઉદ્ભવતું ચુંબકિયક્ષેત્ર,

$\overrightarrow{ B }=\frac{\mu_{0} I }{2 \pi a} \hat{i}$

પણ $I =\frac{q}{t}=\frac{\lambda L }{t}=\lambda v\left[\because Q =\lambda L\right.$ અને $\left.\frac{ L }{t}=v\right]$

અહીં $L =$ લંબાઈ

$\therefore \overrightarrow{ B }=\frac{\mu_{0} \lambda v}{2 \pi a} \hat{i} \quad \ldots(2)$

હવે પોઈન્ટિગ સદિશ,

$S =\frac{1}{\mu_{0}}(\overrightarrow{ E } \times \overrightarrow{ B })$

$\therefore S =\frac{1}{\mu_{0}}\left[\frac{\lambda}{2 \pi a} \hat{j} \times \frac{\mu_{0} \lambda v}{2 \pi a} \hat{i}\right]$

$=\frac{1}{\mu_{0}}\left(\frac{\lambda}{2 \pi a} \times \frac{\mu_{0} \lambda v}{2 \pi a}\right)(\hat{j} \times \hat{i})$

$=\frac{\lambda^{2} v}{4 \pi^{2} \epsilon_{0} a^{2}}(-\hat{k}) \quad[\because \hat{j} \times \hat{i}=-\hat{k}]$

$\therefore S =-\frac{\lambda^{2} v}{4 \pi^{2} \in_{0} a^{2}} \hat{k}$

Standard 12
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

Confusing about what to choose? Our team will schedule a demo shortly.