সৃজনশীলঃ ‘একটি বৃত্তাকার কুন্ডলীর…’ ক্যান্টনমেন্ট পাবলিক স্কুল অ্যান্ড কলেজ ২০২৬ – তড়িৎ প্রবাহের চুম্বকক্রিয়া, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কক্ষপথে ইলেকট্রন ঘূর্ণনের সময় এক বিশেষ ধরনের কৌণিক অরবিটাল মোমেন্টাম তৈরি হয়। এ মোমেন্টামের কারণে ইলেকট্রন চুম্বকত্ব প্রাপ্ত হয় এবং এর চারপাশে ক্ষুদ্র মানের চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টি হয়।

এখানে, বৃত্তাকার কুণ্ডলীর ব্যাসার্ধ, $r=0.5m$
পাকসংখ্যা, $N=350$; তড়িৎ প্রবাহ, $I=2.25$ A
কেন্দ্রে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্র, $B=$ ?
আমরা জানি, $B=\frac{{\mu }_0\mathrm{NI}}{2r}=\frac{4\pi \times {10}^{-7}\times 350\times 2.25}{2\times 0.5}=9.896\times {10}^{-4}T$
অতএব, বৃত্তাকার কুণ্ডলীটির কেন্দ্রে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রের মান $9.896\times {10}^{-4}T$.

আয়তাকার কুন্ডলীকে বৃত্তাকার কুন্ডলী তলের কেন্দ্রে রাখা হলে আয়তাকার কুন্ডলীতে টর্ক ক্রিয়া করবে। বৃত্তাকার কুন্ডলী দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্র B এর সাথে আয়তাকার কুন্ডলী তল চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান্তরালে তথা কুণ্ডলী তলের দিক লম্বভাবে রাখা হলে $\theta ={90}^{\circ }$ হবে। 

এখানে, ক্ষেত্রফল, $A=6\times 2{\mathrm{cm}}^2=12\times {10}^{-4}{m}^2$
পাকসংখ্যা, $N=200$; তড়িৎপ্রবাহ, $I=1A$
চৌম্বক ক্ষেত্র, $B=9.896\times {10}^{4}T$ [‘গ’ হতে]
আমরা জানি, $\tau =$ N I A B $\sin \theta$

$=200\times 1\times 12\times {10}^{-4}\times 9.896\times {10}^4\times \sin {90}^{\circ }$
$=2.375\times {10}^{-4}\mathrm{Nm}$

$\because \sin \theta$ এর সর্বোচ্চ মান 1
সুতরাং $\sin \theta$ এর মান 1 হলে অর্থাৎ $\theta ={90}^{\circ }$ হলে টর্ক সর্বোচ্চ হবে। অর্থাৎ আয়তাকার কুণ্ডলীর তল ও বৃত্তাকার কুণ্ডলীর তল পরস্পরের সমান্তরাল অবস্থায় থাকলে ক্রিয়াশীল টর্ক সর্বাধিক হয়।