चित्र में एक लम्बा व सीधा तार PQ है जिसमें धारा 60 ऐम्पियर बह रही है । इसे क्षैतिज मेज पर रखा गया है । इसके समान्तर इसे 5 मिमी ऊर्ध्वाधर ऊपर एक अन्य धारावाही तार XY वायु में स्वतंत्रतापूर्वक संतुलन में लटका है । यदि तार XY का प्रति एकांक लम्बाई द्रव्यमान 10 ग्राम/मीटर है तो तार XY में धारा की गणना कीजिए । तार XY में धारा की दिशा क्या होनी चाहिए ?

Explanation

प्रश्नानुसार , m = `(10 "ग्राम")/("मीटर") xx l = 10l xx 10^(-3)` किग्रा , `I_(1) = I` ,
`I_(2) = 60` ऐम्पियर , r = 5 मिमी = `5 xx10^(-3)` मीटर , `g = 9*8"मीटर"/"सेकण्ड"^(2)` ।
धारावाही तार XY पर संतुलन में निम्न दो बल कार्यरत हैं :
(i) तार का भार mg ऊर्ध्वाधरतः नीचे की ओर
(ii) दोनों धारावाही तारों के कारण लगने वाला बल `F = (2xx10^(-7)I_(1)I_(2)l)/(r)` ऊर्ध्वाधरतः ऊपर की ओर ।
चूँकि धारा प्रवाह के कारण तार XY पर बल प्रतिकर्षणात्मक है , अतः तार XY में धारा , तार PQ में प्रवाहित धारा के विपरीत दिशा में होनी चाहिए । माना तार XY की लम्बाई l मीटर है ।
संतुलन की स्थिति में , `mg = (2xx10^(-7)I_(1)I_(2))/(r)`
`therefore 10l xx10^(-3)xx 9*8 = (2xx10^(-7)xxI xx60xxl)/(5 xx 10^(-3))`
या `I = (10xx10^(-3)xx9*8xx5 xx10^(-3))/(2xx10^(-7)xx60) = 40*8` ऐम्पियर ।
तार XY में धारा की दिशा , तार PQ में प्रवाहित धारा की दिशा के विपरीत होनी चाहिए ।