সৃজনশীলঃ ‘চিত্র-১ ও চিত্র-২…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৭ – তড়িৎ প্রবাহের চুম্বকক্রিয়া, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

ঢাকার বিচ্যুতি 30'E বলতে বুঝায়, ঢাকায় মুক্তভাবে নড়নক্ষম কোনো চৌম্বক শলাকার চৌম্বক অক্ষ চৌম্বক মধ্যতল থেকে ভৌগোলিক অক্ষের সাথে 30° কোণ উৎপন্ন করে এবং এর উত্তর মেরু ভৌগোলিক অক্ষের পূর্বদিকে থাকে।

এখানে, $\mathrm{PQ}$ তারে প্রবাহ, $I_1=10A$

RS তারে প্রবাহ, $I_2=5A$
তারের মধ্যবর্তী দূরত্র, $r=6\mathrm{cm}=0.06m$

একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল বল, $F=$ ?
আমরা জানি, $F=\frac{{\mu }_0{I}_1{I}_2}{2\pi r}$
$2\pi r$
$=\frac{4\pi \times {10}^{-7}\mathrm{Tm}{A}^{-1}\times 10A\times 5A}{2\pi \times 0.06m}$
$=1.67\times {10}^{-4}N$

নির্ণেয় বল $1.67\times {10}^{-4}N$

এখানে, চিত্র-১ ও চিত্র-২ এ PQ ও RS দুটি তার পরস্পর থেকে a = 6 cm দূরে সমান্তরালে অবস্থিত, PQ তারের মধ্যদিয়ে প্রবাহমাত্রা I₁-I A এবং RS তারের মধ্যদিয়ে প্রবাহমাত্রা I₂-SA। এখন চিত্র-১ এ RS তারের প্রবাহের জন্য PQ তারে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্র, $B_1=\frac{{\mu }_0{I}_1}{2\pi a}$।

এই চৌম্বক ক্ষেত্রের দরুন PQ তারটি বল অনুভব করে, PQ তারটির একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল বল $F_1=\frac{{\mu }_0{I}_1{I}_2}{2\pi a}$ সূত্রানুযায়ী পাওয়া যায়, যার দিক ডানদিকে। অনুরূপভাবে PQ তারের প্রবাহের জন্য RS তারের একক দৈর্ঘ্যে সৃষ্ট বল।
$F_2=\frac{{\mu }_0{I}_1{I}_2}{2\pi a}$ থেকে পাওয়া যায়। এই বলের দিক হবে বামদিকে। কিন্তু, চিত্র-২ এর ক্ষেত্রে AB তারের একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল বলের দিক ডানদিকে হলে ও RS তারের তড়িৎ প্রবাহের অভিমুখ। নিচের দিকে হওয়ায় এর একক দৈর্ঘ্যে ক্রিয়াশীল বলের দিক ও ডানদিকে হবে। ফলে চিত্র-১ ও চিত্র-২ এর RS পরিবাহীর একক দৈর্ঘ্যের উপর ক্রিয়াশীল বলের দিক একই হবে না।