Phương pháp giải tương tác giữa các dây dẫn thẳng dài đặt song song có dòng điện chạy qua

Công thức toán học không thể tải, để xem trọn bộ tài liệu hoặc in ra làm bài tập, hãy tải file word về máy bạn nhé

TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC DÂY DẪN THẲNG DÀI ĐẶT SONG SONG

CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA

1. Phương pháp chung

- Áp dụng kiến thức, các công thức về lực tương tác từ giữa hai dây dẫn thẳng, song song, có dòng điện chạy qua.

- Áp dụng phép xác định hợp các vectơ lực trong trường hợp có nhiều dòng điện thẳng song song.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Dây dẫn thẳn dài có dòng A đi qua đặt trong không khí

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

A. T. B. T. C. T. D. T.

b) Tính lực từ tác dụng lên 1 m dây dòng A đặt song song, cách 15 cm, ngược chiều .

A. T. B. T. C. T. D. T.

Lời giải

a) Cảm ứng từ do dây dẫn thẳng dài có dòng điện gây ra tại điểm cách dây 15 cm là:

T

Đáp án A.

b) Lực từ tác dụng lên 1 m dây dòng là:

N

Đáp án A.

Ví dụ 2: Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song cách đều nhau, khoảng cách giữa hai dây là 4 cm. Biết A, A. Tìm lực từ tác dụng lên 1 m của dòng .

A. N. B. N.

C. N. D. N.

Lời giải

+ Vì 2 dòng điện 1 và 2 ngược chiều nhau nên lực tương tác là lực tương tác đẩy nên vectơ hướng ra ngoài.

+ Vì 2 dòng điện 1 và 3 cùng chiều nhau nên lực tương tác là lực tương tác hút nên vectơ hướng vào trong.

Hợp lực tác dụng

Ta có N

Mặt khác N

Đáp án B.

Ví dụ 3: Ba dây dẫn thẳng dài song song có khoảng cách cm. Dây 1 và 3 được giữ cố định, có dòng A đi qua như hình. Dây 2 tự do, có dòng A đi qua. Tìm chiều di chuyển của dây 2 và lực tác dụng lên 1 m dây 2 khi nó bắt đầu chuyển động nếu có chiều:

a) Đi lên

A. Sang phải, N. B. Sang trái, N.

C. Sang phải, N. D. Sang trái, N.

b) Đi xuống

A. Sang phải, N. B. Sang trái, N.

C. Sang phải, N. D. Sang trái, N.

Lời giải

- Lực từ tác dụng do 1 m dây thứ hai:

+ Do gây ra: N

+ Do gây ra: N

Lực từ tổng hợp lên 1 m dây thứ 2:

a) Khi đi lên khi đó

N và nên dây thứ 2 sẽ di chuyển sang phải

Đáp án A.

b) Khi đi xuống khi đó

N và nên dây thứ 2 sẽ di chuyển sang trái

Đáp án B.

Ví dụ 4: Ba dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt song song trong không khí như hình, với cm, cm. Dây 1, 3 cố định, dây 2 tự do. Cường độ dòng điện trong các dây là A, A, A.

a) Xác định vectơ cảm ứng từ tại vị trí đặt dây 2

A. T. B. T. C. T. D. T.

b) Xác định lực từ tác dụng lên 1 m chiều dài dây 2 và chiều di chuyển của nó.

A. N, di chuyển sang trái.

B. N, di chuyển sang phải.

C. N, di chuyển sang trái.

D. N, di chuyển sang phải.

c) Để dây 2 không di chuyển thì ta phải đưa nó tới vị trí khác, xác định vị trí đó.

A. Ngoài khoảng 2 dây, cách dây 1 đoạn 10,5 cm.

B. Ngoài khoảng 2 dây, cách dây 1 đoạn 10,5 cm.

C. Trong khoảng 2 dây, cách đều 2 dây.

D. Trong khoảng 2 dây, cách 1 dây 1 đoạn 7,5 cm.

Lời giải

a) + Cảm ứng từ đặt tại dây 2 là cảm ứng từ tổng hợp do dây 1 và 3 gây ra

+ Sử dụng quy tắc cái đinh ốc 1 với 2 dòng điện (1) và (3) ta được

T

Đáp án C.

b) – Lực từ tác dụng do 1 m dây thứ hai:

+ Do gây ra: N

+ Do gây ra: N

Lực từ tổng hợp lên 1 m dây thứ 2:

Mặt khác do N, và có chiều di chuyển về bên trái tức là hướng về dây thứ 1.

Đáp án A.

c) + Để dây 2 không di chuyển thì hợp lực tác dụng lên nó phải bằng 0

, do đó dây 2 phải ở khoảng ngoài của hai dây 1 và 3 và ở gần dây 1 hơn

Vậy vị trí đó ở ngoài khoảng của hai dây 1 và 3 và cách dây 1 một đoạn bằng 10,5 cm.

Đáp án A.