5.Magnetism and Matter
medium

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ (આકૃતિમાં દર્શાવેલ ઘટ્ટ રેખાઓ)ની અમુક આકૃતિઓ ખોટી છે. તેમાં શું ખોટું છે તે દર્શાવો. આમાંથી કેટલીક સાચી સ્થિતવિદ્યુત ક્ષેત્રરેખાઓ પણ દર્શાવે છે. તે કઇ છે તે દર્શાવો. 

Option A
Option B
Option C
Option D

Solution

$(a)$ ખોટું છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ, ચુંબકીય ક્ષેત્રરેખાઓ કયારેય બિંદુવત ઉદગમમાંથી નીકળતી ન હોય. કોઈપણ બંધ પૃષ્ઠ માટે, $B$ નું ચોખ્ખું ફલક્સ હંમેશા શૂન્ય હોય છે. એટલે કે, આકૃતિમાં જેટલી ક્ષેત્રરેખાઓ પૃષ્ઠમાં દાખલ થાય તેટલી જ તેમાંથી બહાર નીકળતી દેખાવી જોઈએ. ખરેખર તો દર્શાવેલ ક્ષેત્ર રેખાઓ, લાંબા ધન વિદ્યુતભારીત તારનું વિદ્યુતક્ષેત્ર દર્શાવે છે. સાચી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ, સીધા વાહક તારની આસપાસ, પ્રકરણ-4માં દર્શાવ્યા મુજબ વર્તુળાકાર હોય છે.

$(b)$ ખોટું. ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ (વિદ્યુતક્ષેત્ર રેખાઓની જેમ) ક્યારેય એક બીજીને છેદતી. નથી, કારણ કે તેમ થાય તો છેદન બિંદુએ (ચુંબકીય) ક્ષેત્રની દિશા અનિશ્ચિત (સંદિગ્ધ) થઈ જાય, આ આકૃતિમાં બીજી પણ એક ભૂલ છે. સ્થિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ મુક્ત અવકાશની આસપાસ કયારેય બંધ ગાળા રચતી નથી. બંધ ગાળો રચતી. સ્થિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખા વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતો હોય તેવા કોઈ વિસ્તારને ઘેરતી હોવી જોઈએ. આની સામે, સ્થિત વિધુત ક્ષેત્ર રેખાઓ મુક્ત અવકાશમાં અથવા જ્યારે ગાળો વિદ્યુતભારોને ઘેરતો હોય ત્યારે પણ કદી બંધ ગાળા રચતી નથી.

$(c)$ સાચું. ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ સંપૂર્ણપણે ટરોઇડમાં સમાયેલી (બંધિત) હોય છે. અહીં બંધ ગાળા રચતી ક્ષેત્ર રેખાઓમાં કંઈ જ ખોટું નથી, કારણ કે દરેક ગાળો વિધુતપ્રવાહ ધારિત વિસ્તારને ઘેરે છે. નોંધો કે, આકૃતિમાં સ્પષ્ટ જોઈ શકાય તે માટે ટૉરોઇડમાં થોડીક જ ક્ષેત્ર રેખાઓ દર્શાવી છે. હકીકતમાં, આંટાઓ વડે ઘેરાયેલ સંપૂર્ણ વિસ્તાર ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવે છે.

$(d)$ ખોટું. સૉલેનોઇડ વડે ઉદ્ભવતી ક્ષેત્ર રેખાઓ તેના છેડા પર અને તેની બહાર એકદમ સીધી અને સમાયેલી બંધિત ન હોઈ શકે, કારણ કે તે ઍમ્પિયરના નિયમનો ભંગ કરે છે. બંને છેડા પાસે ક્ષેત્ર રેખાઓ વળતી હોવી જોઈએ, અને અંતમાં ભેગી થઈને બંધ ગાળા રચતી હોવી જોઈએ. સાચું. આ ગજિયા ચુંબકની અંદર અને બહાર ક્ષેત્ર રેખાઓ છે. અંદરની ક્ષેત્રરેખાઓ ધ્યાનથી જુઓ. બધી જ ક્ષેત્ર રેખાઓની દિશા ઉત્તર ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળતી (કે દક્ષિણ ધ્રુવમાં સમાઈ જતી) નથી. ઉત્તરધ્રુવ અને દક્ષિણધ્રુવ બંનેની આસપાસ ક્ષેત્રનું ચોખ્ખું ફલક્સ શૂન્ય છે. 

$(e)$ સાચું. આ ગજિયા ચુંબકની અંદર અને બહાર ક્ષેત્ર રેખાઓ છે. અંદરની ક્ષેત્રરેખાઓ ધ્યાનથી જુઓ. બધી જ ક્ષેત્ર રેખાઓની દિશા ઉત્તર ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળતી (કે દક્ષિણ ધ્રુવમાં સમાઈ જતી) નથી. ઉત્તરધ્રુવ અને દક્ષિણધ્રુવ બંનેની આસપાસ ક્ષેત્રનું ચોખ્ખું ફલક્સ શૂન્ય છે.

$(f)$ ખોટું. આ ક્ષેત્ર રેખાઓ ચુંબકીયક્ષેત્ર દર્શાવી શકે નહીં. ઉપરના ભાગમાં જુઓ. બધી જ ક્ષેત્ર રેખાઓ છાયાંકિત $(Shaded)$ તક્તીમાંથી બહાર નીકળતી દર્શાવી છે. છાયાંકિત તક્તિને ઘેરતા પૃષ્ઠમાંથી પસાર થતું કુલ ફલક્સ શૂન્ય નથી. ચુંબકીયક્ષેત્ર માટે આ શક્ય નથી, આપેલ ક્ષેત્ર રેખાઓ, વાસ્તવમાં ઉપરની ધન વિધુતભારીત તક્તિ અને નીચેની ઋણ વિધુતભારીત તક્તીની આસપાસ સ્થિત વિદ્યુત ક્ષેત્ર રેખાઓ દર્શાવે છે. આકૃતિઓ [ $(e)$ અને $(f)$ ] વચ્ચેનો તફાવત ધ્યાનપૂર્વક સમજવો જોઈએ.

$(g)$ ખોટું. બે ધ્રુવ વચ્ચેની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ અંત્ય બિંદુઓએ એકદમ સીધી ન હોઈ શકે. રેખાઓ થોડીક તો વળેલી હોવી જોઈએ. નહીંતર, ઍમ્પિયરના નિયમનો ભંગ થાય છે. આ વિદ્યુત ક્ષેત્ર રેખાઓ માટે પણ સાચું છે.

Standard 12
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

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