किसी सुचालक छड़ के सिरों को दो समांतर ऊर्ध्वाधर तारो से जोडकार क्षैतिजत: निलबित किया गया है। छड़ का द्रव्यमान 60 g तथा लंबाई 45 cm है। निलंबन तारो (suspension wires) से 5 A की विद्दुत-धारा प्रवाहित हो रही है।
(a) छड़ के लंबवत कितनी प्रवलता का चुंबकीय क्षेत्र लगाया जाना चाहिए जिससे दोनों तारो में तनाव शून्य हो जाए।
(b) यदि प्रवाहित विद्दुत-धारा की दिशा उलट दी जाए और चुंबकीय क्षेत्र परिमाण एंव दिशा में अपरिवर्तित रहे , तो दोनों तारो में कितना तनाव होगा? (तारो का द्रव्यमान नगण्य है तथा `g=9.8ms^(-2)`)

Explanation

(a) चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में छड़ का भार mg दोनों समांतर ऊर्ध्वाधर तार में तनाव T से संतुलित होगा, अर्थात
`mg=T+T=2T`
अब तनाव को शून्य होने के लिए चुंबकीय क्षेत्र `vec(B)` के कारण बल `[vec(F)=I(veclxxvecB)]` को भार mg के बराबर तथा विपरीत, अर्थात उर्ध्वाधरत: ऊपर की ओर आरोपित होना चाहिए।
`:.IlB=mg`
`:.B=(mg)/(Il)=((60xx10^(-3)kg)(9.8ms^(-2)))/((5A)(45xx10^(-2)m))=2.6xx10^(-1)T=0.26T`
(b) यदि विद्दुत-धारा की दिशा उलट दी जाए तो चुंबकीय बल (IlB) का मान तो वही रहेगा पर इसकी दिशा विपरीत, अर्थात उर्ध्वाधरत: निचे की ओर (भार mg की दिशा में ) हो जाएगी। अतः निकाय की संतुलन की स्थिति में,
`mg+IBl=2T'" या "2mg=2T`
अतः दोनों तारो में कुल तनाव,
`2T'-2mg=2(60xx10^(-3)kg)(9.0ms^(-2))=1.176N`.