किसी बहुत लंबी धारावाही परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र होता है

सही — A, एकसमान। किसी लंबी धारावाही परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र मूलतः एकसमान होता है — परिमाण और दिशा दोनों में अचर, अक्ष के समांतर, और B = mu0 × n × I से दिया जाता है (जहाँ n प्रति एकांक लंबाई फेरों की संख्या है)। पास-पास लिपटे फेरे भीतरी क्षेत्र-रेखाओं को सीधा, समांतर और समान दूरी पर रखते हैं, इसलिए लंबी परिनालिका समांतर-पट्टिका संधारित्र की पट्टिकाओं के बीच के एकसमान क्षेत्र का चुंबकीय समकक्ष है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (b)
  असमान — क्षेत्र केवल परिनालिका के सिरों के पास असमान होता है (किनारा-प्रभाव)। लंबी परिनालिका के लिए पूरे भीतरी भाग में क्षेत्र एकसमान रहता है, अतः भीतरी क्षेत्र के लिए 'असमान' गलत है।
• (c)
  शून्य — शून्य तो (लगभग) लंबी परिनालिका के बाहर का क्षेत्र है, भीतर का नहीं। भीतर क्षेत्र प्रबल और एकसमान होता है।
• (d)
  मध्यबिंदु पर उच्चतम — क्षेत्र केंद्र पर शिखर पर नहीं पहुँचता; लंबी परिनालिका के पूरे भीतरी भाग में उसका मान एक-सा रहता है और केवल ठीक सिरों पर ही घटता है।

परिनालिका एक लंबी, पास-पास लिपटी कुंडलीनुमा कुंडली है। धारा प्रवाहित होने पर अलग-अलग फेरों के क्षेत्र जुड़ जाते हैं; बहुत लंबी परिनालिका के लिए भीतरी क्षेत्र-रेखाएँ सीधी और समांतर होती हैं, जिससे अक्ष के अनुदिश एकसमान क्षेत्र B = mu0 × n × I मिलता है, जो भीतर की स्थिति से स्वतंत्र होता है। लंबी परिनालिका के बाहर क्षेत्र लगभग शून्य होता है। इसीलिए परिनालिकाओं का उपयोग विद्युत-चुंबक बनाने और प्रयोगशाला में एकसमान क्षेत्र देने के लिए किया जाता है।

मुख्य तथ्य

• लंबी परिनालिका के भीतर क्षेत्र: B = mu0 × n × I, एकसमान और अक्ष के अनुदिश (n = प्रति एकांक लंबाई फेरे)।
• लंबी परिनालिका के बाहर क्षेत्र लगभग शून्य होता है।
• धारावाही परिनालिका छड़-चुंबक की भाँति व्यवहार करती है, जिसमें एक उत्तरी और एक दक्षिणी ध्रुव बनता है।
• किनारे (झालर) प्रभाव के कारण सिरों के पास एकसमानता टूट जाती है।

सामान्य भ्रम

• यह कहना कि भीतर क्षेत्र शून्य है — शून्य तो लंबी परिनालिका के बाहर का क्षेत्र है।
• 'लंबी' शब्द की उपेक्षा करना — छोटी कुंडली भीतर एकसमान क्षेत्र नहीं देती।

इस प्रश्न से सीधे संबंधित कोई पूर्व PYQ उपलब्ध नहीं।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  प्रति एकांक लंबाई n फेरों वाली, धारा I प्रवाहित करती लंबी परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र है

  • (a)mu0 × n × I
  • (b)mu0 × I / (2 × pi × r)
  • (c)mu0 × I / (2 × r)
  • (d)शून्य
  उत्तर(a) mu0 × n × I — परिनालिका के भीतर अक्ष के अनुदिश एकसमान।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  बहुत लंबी धारावाही परिनालिका के बाहर चुंबकीय क्षेत्र लगभग होता है

  • (a)एकसमान और प्रबल
  • (b)शून्य
  • (c)अनंत
  • (d)भीतर के क्षेत्र के बराबर
  उत्तर(b) शून्य — क्षेत्र लगभग पूरी तरह भीतरी भाग तक ही सीमित रहता है।