चुंबकीय आघूर्ण `M=0.32JT^(-1)` वाला एक छोटा छड़ चुंबक 0.15T के एकसमान बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में रखा है। यदि यह छड़ क्षेत्र के तल में घूमने के‌ लिए स्वतंत्र हो तो क्षेत्र के किस विन्यास में यह (i) स्थायी संतुलन और (ii) अस्थायी संतुलन में होगा? प्रत्येक स्थिति में चुंबक की स्थितिज ऊर्जा का मान बताइए।

Explanation

दिया है `m=0.32JT^(-1),B=0.15T`
(i) जब `vecm` और `vecB` परस्पर समांतर होते हैं तो चुंबक स्थायी संतुलन में होता है । इस स्थिति में `theta=0^(@)`
सूत्र `U=-mBcos theta=-B cos0^(@)=-mB`
`=-0.32xx0.15=-0.048J`
`=-4.8xx10^(-2)J`
(ii) जब `vecm` और `vecB` प्रतिसमांतर होते है। तो चुंबक अस्थायी संतुलन में होता है। इस स्थिति में `theta=180^(@)`
`U=-mBcos 180^(@)=mB=0.32xx0.15`
`=4.8xx10^(-2)J`