HOC247 xin giới thiệu với các em tài liệu Phương pháp giải bài tập Lực từ tác dụng lên 2 dây dẫn song song trong chương trình Vật Lý lớp 11 năm học 2020-2021 nhằm ôn tập và củng cố các kiến thức về chương Từ trường. Mời các em cùng theo dõi!
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN 2 DÂY DẪN SONG SONG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- 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 + ....
2. VÍ DỤ MINH HỌA
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.
3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
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 hoc247.net 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.
