Khung dây hình vuông ABCD có cạnh a = 4cm, dòng điện I2 = 20A đi qua, một dòng điện thẳng I1 = 15A nằm trong mặt phẳng ABCD cách AD một khoảng d = 2cm như hình vẽ.
Lực từ tổng hợp do I1 tác dụng lên khung dây có giá trị là:
Trả lời bởi giáo viên
+ Từ trường do dòng I1 gây nên tại các vị trí nằm trên cạnh khung dây có chiều hướng vào mặt phẳng hình vẽ:
+ Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây được xác định theo quy tắc bàn tay trái
+ Các lực từ nói trên nằm trong mặt phẳng khung dây nên không gây ra momen làm cho khung quay
+ Hợp lực tác dụng lên khung dây: →F=→F1+→F2+→F3+→F4
+ Do tính chất đối xứng nên cảm ứng từ do I1 gây nên tại M và P bằng nhau, nên F1 và F3 trực đối
→→F1+→F3=0
+Vậy hợp lực: →F=→F2+→F4
Ta có: {F2=2.10−7I1I2d+aa=4.10−5(N)F3=2.10−7I1I2da=12.10−5(N)
Mặt khác, →F2↑↓→F4→F=F4−F2=12.10−5−4.10−5=8.10−5(N)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng quy tắc bàn tay trái, xác định chiều lực từ
+ Vận dụng biểu thức tính tính lực từ gây ra bởi dòng điện thẳng dài: F=2.10−7I1I2r
+ Vận dụng biểu thức tính tính lực từ: F=BIlsinα