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

(i) यदि M, B के समान्तर है, तब 30°, अतः स्थितिज ऊर्जा
`U = U_("min") = - MB`
`U_("min") = -MB =-0.32 xx 0.15 J = -4.8 xx 10^(-2) J`
(स्थायी साम्यावस्था)
(ii) यदि M, B के प्रति समान्तर है B तब `theta = pi`
अतः स्थितिज ऊर्जा ` U = U_("max") = +MB = +0.32 xx 0.15 = 4.8 xx 10^(-2) J`
(अस्थायी साम्यावस्था)