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JEE Mains · Physics · STD 12 -वैद्युतचुंबकीय प्रेरण
  • JEE Mains 2023
  • कठिन
  • संख्यात्मक

दिए हुए चित्र में, एक प्रेरक एवं एक प्रतिरोधक \(\mathrm{E}\) volt विधुत वाहक बल (emf) वाली एक बैट्री के साथ श्रेणी क्रम में जुड़े हैं। \(\frac{E^a}{2 b} J / s\) उस अधिकतम दर को प्रदर्शित करता है, जिस पर चुम्बकीय क्षेत्र में ऊर्जा संचित होती है। \(\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{a}}\) का आंकिक मान______________होगा।

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सही उत्तर

(C) \(25\)

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विस्तृत व्याख्या

\(E=\frac{1}{2} L I^2\)

Rate of energy storing \(=\frac{d E}{d t}=L I \frac{d I}{d t}\)

Now we Know for \(R-L\) circuit

\(I=\frac{E}{R}\left(1-e^{-t \frac{R}{L}}\right)\)

So \(\frac{d I}{d t}=\frac{E}{L} e^{-\frac{t R}{L}}\)

\(\frac{d E}{d t}=\frac{E^2}{R}\left(1-e^{-\frac{t R}{L}}\right)\left(e^{-t \frac{R}{L}}\right)\)

Time at which rate of power storing will be \(\max\)

\(t =\frac{L}{R \ln 2}\)

So \(\frac{d E}{d t}=\frac{E^2}{R}\left(1-\frac{1}{2}\right) \times \frac{1}{2}\)

\(\Rightarrow \frac{E^2}{4 R}=\frac{E^2}{100}=\frac{E^2}{2 \times 50}\)

\(a=2, b=50\)

So \(\frac{b}{a}=25\)

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