एक परिनालिका जो `60 cm` लम्बी है, जिसकी त्रिज्या `4*0` cm है और जिसमे 300 फेरों वाली 3 परते लपेटी गई है । इसके भीतर एक `2*0` cm लम्बा,`2*5` g द्रव्यमान का तार इसके ( केन्द्र के निकट ) अक्ष के लम्बवत रखा है । तार एवं परिनालिका का अक्ष दोनों क्षैतिज तल में हैं । तार को परिनालिका के समान्तर दो वाही संयोजकों द्वारा एक बाह्य बैटरी से जोड़ा गया है जो इसमें `6*0A` विद्युत् धारा प्रदान krti है । किस मान की विद्युत धारा ( परिवहन की उचित दिशा के साथ ) इस परिनालिका के फेरों में प्रवाहित होने पर तार का भार संभाल सकेगी ? `(g = 9*8 ms^(-2))`

Explanation

परिनालिका की लम्बाई = l
` :. l = 60 cm = 6*0 ` m
` N = 3 xx 300 = 900`
तार के लिए ,
` l_(1) = 2 * 0 cm = 0*02 ` m
` m = 2*5 g = 2 * 5 xx 10^(-3) ` kg
` I = 6*0` A
माना परिनालिका के फेरों में I ऐम्पियर की धारा प्रवाहित होती है तब परिनालिका के लिए
`B = mu_(0)nI = mu_(0) (NI)/l`
तार पर बल ` F = BI'l`
I' धारा है , जो कि रार तार में प्रवाहित हो रही है और l तार की लम्बाई है । परिनालिका में धारा की दिशा और अन्तः चुंबकीय क्षेत्र ऐसी दिशा में माने जाते है कि बल F अपरमुखी कार्य करता है तथा तार के भार तभी अविलम्बित होगा यदि F तार के भार के तुल्य और विपरीत होगा ।
`:. B I'l = mg`
या ` mu_(0)nII'l = mg `
या ` I = (mg)/(mu_(0)nI'l)`
यहाँ पर ` m = 2*5 xx 10^(-3) kg`
` g = 9 *8 m//s^(2)`
` n = (3 xx 300)/(60 xx 10^(-2))` चक्कर/ मिनट
` = 1500` चक्कर/ मिनट
` I' = 6 * 0A , l = 2 xx 10^(-2) m`
अब ` I = (2 * 5 xx 10^(-3) xx 9*8)/( 4 pi xx 10^(-7) xx 15000 xx 6 xx 2 xx 10^(-2))`
` = 108 * 3 A`.