Vị sao 2 dây dẫn song song mang dòng điện cùng chiều thì hút nhau
Tóm tắt nội dung tài liệu
Page 2
YOMEDIA
Kiến thức - Sử dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điênh để giải thích vì sao hai dòng điện cùng chiều thì đẩy nhau, hai dòng điện ngược chiều thì hút nhau . - Thành lập được và vận dụng được các công thức xác định tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dòng điện. Kỹ năng - Giải thích nguyên nhân hai dây dẫn có dòng điện lại hút hoặc đẩy nhau. - Tìm được lực tương tác giữa hai dây dẫn. ... 19-12-2010 335 21 Download
Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2009-2019 TaiLieu.VN. All rights reserved. Hai dòng điện thẳng song song đặt cách nhau một khoảng trong không gian sẽ tương tác từ với nhau. F$_{21}$=\[2.10^{-7}\dfrac{I_{1}I_{2}}{r_{21}}\]=10-3N F$_{31}$=\[2.10^{-7}\dfrac{I_{3}I_{1}}{r_{31}}\]=5.10-4N F1=F$_{21}$ – F$_{31}$=5.10$^{-4 }$N Bài tập 4: Cho hệ 3 dòng điện song song như hình vẽ r$_{13}$=r$_{23}$=\[\sqrt{d^{2}+\left (\dfrac{r_{12}}{2} \right )^{2}}\] F$_{13}$=F$_{23}$=2.10-7. \[\dfrac{I_{1}I_{3}}{r_{13}}\] cos α=\[\dfrac{r_{13}^{2}+r_{23}^{2}-r_{12}^{2}}{2r_{13}.r_{23}}\] \[F_{3}=\sqrt{F_{13}^{2}+F_{23}^{2}+2F_{13}F_{23}\cos\alpha }\]=4.10-4N Bài tập 5. Hai dây dẫn thẳng dài, song song được đặt trong không khí. cường độ dòng điện trong hai dây dẫn bằng nhau và bằng I = 1A. Lưc từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của dây bằng 2.10-5N. Hỏi khoảng cách giữa hai dây. Hướng dẫn
F = 2.10-7I1I2/r => r = 0,01m a/ tính cảm ứng từ tại điểm cách dây 15cm b/ Tính lực từ tác dụng lên 1m dây của dòng I2 = 10A đặt song song cách I1 đoạn 15cm. Cho biết lực đó là lực hút hay lực đẩy. Biết rằng I1 và I2 ngược chiều nhau. Hướng dẫn
a/ B = 2.10-7.I1/r = 2.10-5T a/ Hai dây dẫn trên có lực từ tương tác với nhau không? nếu có thì chúng đẩy hay hút nhau. Vẽ hình b/ Tính lực từ tương tác trên mỗi mét chiều dài của mỗi sợi dây. Hướng dẫn a/ b/ F = 2.10-7I1I2/r = 1,25.10-4N Bài tập 8. Ba dòng điện cùng chiều cùng cường độ I = 10A chạy qua ba dây dẫn thẳng đặt đồng phẳng và dài vô hạn. Biết rằng khoảng cách giữa dây 1 và dây 2 là 10cm, giữa dây 2 và dây 3 là 5cm và dây 1 và dây 3 là 15cm. Xác định lực từ do a/ Dây 1 và dây 2 tác dụng lên dây 3. b/ Dây 1 và dây 3 tác dụng lên dây 2 Hướng dẫn a/ F$_{13}$ = 2.10-7I1I3/r$_{13}$ = 13,33.10-5N F$_{23}$ = 2.10-7I2I3/r$_{23}$ = 4.10-4N F3 = F$_{13}$ + F$_{23}$ = 5,33.10-4N b/ F$_{12}$ = 2.10-7I1I2/r$_{12}$ = 2.10-4N F$_{32}$ = 2.10-7I2I3/r$_{23}$ = 4.10-4N F3 = F$_{32}$ + F$_{12}$ = 2.10-4N Bài tập 9. Ba dây dẫn thẳng dài được đặt song song trong cùng mặt phẳng thẳng đứng như hình vẽ. Dây 1 và dây 3 được giữ cố định có dòng điện chạy xuống và I1 > I3. Xác định chiều của dòng I2 nếu a/ Dây 2 bị dịch sang phải b/ dây 2 vị dịch sang trái. b/ F = 2.10-7I1I2/r$_{12}$ => I2 = 12,5A c/ F = 2.10-7I1I2/r$_{12}$ = 2.10-4N Bài tập 13. Hai dòng điện vô hạn đặt song song cách nhau 30cm mang hai dòng điện cùng chiều I1 = 20A; I2 = 40A. Xác định vị trí đặt dòng I3 để lực từ tác dụng lên I3 bằng 0. Hướng dẫn
\[\vec{F3}\] = \[\vec{F_13}\] + \[\vec{F_23}\] = 0 => \[\vec{F_13}\] = -\[\vec{F_23}\] => r$_{12}$ + r$_{23}$ = 30cm (1) F$_{13}$ = F$_{23}$ => I1/r$_{13}$ = I2/r$_{23}$ (2) từ (1) và (2) => r$_{13}$ = 10cm; r$_{23}$ = 20cm. dạng bài tập này tương tự bài tập tìm vị trí tại đó lực điện trường tổng hợp tác dụng lên một điện tích bằng 0 Bài tập 14. Ba dây dẫn thẳng dài đặt cách đều nhau khoảng a = 10cm như hình vẽ. Cường độ dòng điện chay trong 3 dây lần lượt là I1 = 25A, I2 = I3 = 10A. Xác định phương chiều và độ lớn của lực từ tác dụng lên 1m của dây I1 F$_{21}$ = F$_{31}$ = 2.10-7I2I1/r$_{21}$ = 5.10-4N F = 2F$_{21}$cos(30o) = 5√3.10-4N Bài tập 15. Ba dây dẫn thẳng dài song song cách đều nhau một khoảng a = 10cm như hình vẽ. Cường độ dòng điện I1 = 25A; I2 = I3 = 10A. Xác định phương chiều và độ lớn của lực từ tác dụng lên 1m của dây I1 I2 = I3 => F$_{21}$ = F$_{31}$ = 2.10-7.I2I1/r$_{12}$ = 5.10-4N F = 2F$_{21}$cos(60o) = 5.10-4N Bài tập 16. Ba dây dẫn thẳng dài song song cách đều nhau một khoảng a = 10cm như hình vẽ. Cường độ dòng điện I1 = 25A; I2 = I3 = 10A. Xác định phương chiều và độ lớn của lực từ tác dụng lên 1m của dây I1 F$_{21}$ = F$_{31}$ = 2.10-7I2I1/r$_{21}$ = 5.10-4N F = 2F$_{21}$cos(30o) = 5√3.10-4N Bài tập 17. Hai dòng điện thẳng đặt song song cách nhau 40cm mang hai dòng điện cùng chiều I1 = I2 = 10A. Dòng thứ 3 đặt song song với hai dòng điện trên và thuộc mặt phẳng trung trực của 2 dòng I1 và I2. Biết I3 = 10A, ngược chiều với I1 và I3 cách mặt phẳng chứa (I1; I2) đoạn d. a/ Tính lực từ tác dụng lên 1m dòng I3 nếu d = 20cm b/ Tìm d để lực từ tác dụng lên 1m dòng I3 đạt giá trị cực đại. Hướng dẫn a/ r$_{13}$ = r$_{23}$ = \[\sqrt{d^2 + \dfrac{r_{12}^2}{2}}\] = 0,2√2m I1 = I2 => F$_{13}$ = F$_{23}$ = 2.10-7I1I3/r$_{13}$ = (√2/2).10-4N cosβ = d/r$_{23}$ = 1/√2 F = 2F$_{23}$cos(45o) = 10-4N b/ F = 2F$_{23}$cosβ = \[\dfrac{4.10^{-5}d}{d^2+0,2^2}\] ≤ \[\dfrac{4.10^{-5}d}{0,4.d}\] => F$_{max}$ = 10$^{-4 }$N xảy ra khi d = 0,2m (sử dụng bất đẳng thức cosi) Xem thêm: nguồn vật lý phổ thông trực tuyến |