चित्र में आयताकार धारालूप प्रदर्शित किया गया है जो एक लंबे, सीधे धारावाही चालक से 2 cm दूर है । लूप पर कार्य करने वाले नेट बल की दिशा और परिमाण क्या होगा?

Explanation

तार XY और लूप की भुजा AB में विपरीत दिशा में धाराएँ प्रवाहित हो रही हैं। अत: उनके बीच प्रतिकर्षण बल कार्य करेगा। तार XY और लूप की भुजा CD में समान दिशा में धाराएँ प्रवाहित होती हैं। अत: उनके बीच आकर्षण बल कार्य करेगा । CD की तुलना में AB तार के अधिक नजदीक है। अत: तार और लूप के बीच प्रतिकर्षण बल कार्य करेगा। स्पष्ट है कि इस बल की दिशा तार XY से दूर होगी। तार XY और लूप की भुजा AB में विपरीत दिशा में धाराएँ प्रवाहित हो रही हैं। अत: उनके बीच प्रतिकर्षण बल कार्य करेगा। तार XY और लूप की भुजा CD में समान दिशा में धाराएँ प्रवाहित होती हैं। अत: उनके बीच आकर्षण बल कार्य करेगा । CD की तुलना में AB तार के अधिक नजदीक है। अत: तार और लूप के बीच प्रतिकर्षण बल कार्य करेगा। स्पष्ट है कि इस बल की दिशा तार XY से दूर होगी।
दिया है `I_(1)=25A, I_(2)=15A`
भुजा AB के लिए `d=2cm =2 xx 10^(-2)m, I_(AB)=25cm=25 xx 10^(-2)m`
अंत: भुजा AB पर लगने वाला पारकर्षण बल `F_(1)=(mu_(0)I_(1)I_(2))/(2pid)xx l_(AB)`
`=(4pi xx 10^(-7) xx 25 xx 15)/(2pi xx 2 xx 10^(-2))xx 25 xx 10^(-2)`
`=9375 xx 10^(-7) N`
`=9.4 xx 10^(-4) N,(XY"से दूर ")`
दिया है -भुजा CD के लिए
`d=2+10=12cm`
`=12 xx 10^(-2)m`
भुजा CD पर लगने वाला आकर्षण बल `F_(2)=(mu_(0)I_(1)I_(2))/(2pi d)I_(CD)`
`=(4pi xx 10^(-7) xx 25 xx 15)/(2pi xx 12 xx 10^(-2))xx25 xx 10^(-2)`
`=1.6 xx 10^(-4)N("XY की और ")`
अंत: लूप पर कार्य करने वाला नेट बल
`F=F_(1)-F_(2)`
`=9.4 xx 10^(-4) -1.6 xx 10^(-4)`
`=7.8 xx 10^(-4)N, ("XY की दूर ")`