Phương pháp giải bài tập Lực từ tác dụng lên 2 dây dẫn song song môn Vật Lý 11 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN 2 DÂY DẪN SONG SONG

- Khi cho dòng điện chạy qua hai dây dẫn thẳng song song thì hai dòng điện tương tác với nhau.

+ Nếu hai dòng điện cùng chiều thì chúng hút nhau.

+ Nếu hai dòng điện ngược chiều thì chúng đẩy nhau.

- Độ lớn của lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây:

\({F_0} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}\)

Trong đó: 

+ I₁ và I₂ là cường độ dòng điện chạy qua các dây, đơn vị là ampe (A);

+ r là khoảng cách giữa hai dòng điện, đơn vị là mét (m).

Lưu ý:

- Lực hút hay lực đẩy giữa hai dòng điện có phương nằm trên đường nối hai dòng điện

- Nếu tính cho dây có chiều dài l thì:

\(F = {F_0}.l = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}.l\)

- Khi có nhiều dòng điện tác dụng lên nhau thì ta áp dụng nguyên lý chồng chất:

F = F₁ + F₂ + F₃ + ....

Ví dụ 1: Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song với nhau và cách nhau 10 cm đặt trong không khí. Dòng điện chạy trong dây dẫn có cường độ là I₁ = 1 A, I₂ = 5 A.

a) Tính lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây

b) Tính lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 2 m của mỗi dây

Giải

a) Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây:

\({F_0} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}{I_2}}}{r} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{1.5}}{{0,1}} = {10^{ - 5}}N\)

b) Lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 2m của mỗi dây:

\({F_{}} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}{I_2}}}{r}.l = {2.10^{ - 7}}.\frac{{1.5}}{{0,1}}.2 = {2.10^{ - 5}}N\)

Ví dụ 2: Dây dẫn thẳng dài có dòng I₁ = 15 A đi qua, đặt trong chân không.

a) Tính cảm ứng từ tại điểm cách dây 15 cm.

b) Tính lực từ tác dụng lên 1 m dây của dòng I₂ = 10A đặt song song cách I₁ đoạn 15 cm. Cho biết lực đó là lực hút hay lực đẩy. Biết rằng I₁ và I₂ ngược chiều nhau.

Giải

a) Cảm ứng từ do dòng điện I₁ gây ra tại điểm M cách dây đoạn 15 cm là:

\(B = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{r} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{15}}{{0,15}} = {2.10^{ - 5}}T\)

b) Lực từ do dòng I₁ tác dụng lên 1m dây dòng I₂:

\({F_{}} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}{I_2}}}{r} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{15.10}}{{0,15}} = {2.10^{ - 4}}N\)

=>  Vì hai dòng điện ngược chiều nên lực là lực đẩy.

Bài 1: Ba dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I₁, I₂, I₃ theo thứ tự đó, đặt song song cách đều nhau, khoảng cách giữa 2 dây là a = 4cm. Biết rằng chiều của I₁ và I₃ hướng vào, I₂ hướng ra mặt phẳng hình vẽ, cường độ dòng điện I₁ = 10A, I₂ = I₃ = 20A. Xác định lực tác dụng lên 1 mét của dòng I₁.

Đ/S: Lực có phương vuông góc với sợi dây mang I₁ và có chiều hướng về bên như hình vẽ, có độ lớn F = 5.10^-4 N

Bài 2: Hai dòng điện thẳng dài vô hạn đặt song song cách nhau 30 cm mang hai dòng điện cùng chiều I₁= 20A, I₂ = 40A. Xác định vị trí đặt dòng I₃ để lực từ tác dụng lên I₃ là bằng không.

Đ/S: Để lực từ tác dụng lên dòng I₃ bằng 0 thì dòng I₃ phải đặt cách dòng I₁ đoạn 10 cm hay đặt cách dòng I₂ đoạn 20 cm (hình vẽ).

...

------(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)-----

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Lực từ tác dụng lên 2 dây dẫn song song môn Vật Lý 11 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.