Chuyên đề Dòng điện chạy qua hai dây dẫn thẳng song song tương tác với nhau môn Vật lý 11

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Bài 1:</b> Hai dây dẫn thẳng dài, đặt song song với nhau và cách nhau 10 cm đặt trong khơng khí. Dịng điện
chạy trong dây dẫn có cường độ là <i>I</i>₁ 1 A, <i>I</i>₂ 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
<i><b>Lời giải: </b></i>
a) Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây:

7 1 2 7 5

0

.I 1.5

2.10 . 2.10 . 10

0,1
<i>I</i>

<i>F</i> <i>N</i>

<i>r</i>

  

  

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

7 1. 2 7 2.5 5

2.10 . . 2.10 . .2 2.10
0,1

<i>I I</i>

<i>F</i> <i>N</i>

<i>r</i>

  

   .

<b>Bài 2:</b> Dây dẫn thẳng dài có dịng <i>I</i>₁ 15 A đi qua, đặt trong chân khơng.
a) Tính cảm ứng từ tại điểm cách dây 15 cm.

b) Tính lực từ tác dụng lên 1 m dây của dòng <i>I</i>₂ 10<i>A</i> đặt song song cách <i>I</i>₁ đoạn 15 cm. Cho biết lực đó là
lực hút hay lực đẩy. Biết rằng <i>I</i>₁ và <i>I</i>₂ ngược chiều nhau.

<i><b>Lời giải: </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 2
b) Lực từ do dòng <i>I</i>₁ tác dụng lên 1m dây dòng <i>I</i>₂ :

7 1. 2 715.10 4

2.10 2.10 2.10

0,15

<i>I I</i>

<i>F</i> <i>N</i>

<i>r</i>

  

   .

Vì hai dịng điện ngược chiều nên lực là lực đẩy.

<b>Bài 3:</b> Ba dây dẫn thẳng dài mang dòng điện <i>I I I</i>₁, ₂, ₃ theo thứ tự đó, đặt song song cách đều nhau, khoảng
cách giữa 2 dây là a = 4 cm. Biết rằng chiều của <i>I</i>₁ và <i>I</i>₃ hướng vào, <i>I</i>₂ hướng ra mặt phẳng hình vẽ, cường
độ dòng điện <i>I</i>₁ 10 A, <i>I</i>₂ <i>I</i>₃ 20 A. Xác định <i>F</i> tác dụng lên 1 mét của dòng <i>I</i>₁ .

<i><b>Lời giải: </b></i>
Dòng <i>I</i>₁ sẽ chịu tác dụng của hai dòng điện <i>I</i>₂ và <i>I</i>₃ .

Gọi <i>F</i>₂₁,<i>F</i>₃₁ lần lượt là lực do dòng điện <i>I</i>₂ và dòng điện <i>I</i>₃ tác dụng lên 1 m dây của dòng điện <i>I</i>₁

Ta có:

7 1 2 7 3

21

21

7 1 3 7 4

31

13

. 10.20

2.10 . 2.10 . 10

0, 04

. 10.20

2.10 . 2.10 . 5.10

0, 08
<i>I I</i>

<i>F</i> <i>N</i>

<i>r</i>
<i>I I</i>

<i>F</i> <i>N</i>

<i>r</i>

  

  

 _ _ _




 _ _ _



Vì hai dịng điện <i>I</i>₁ và <i>I</i>₃ cùng chiều nên lực tương tác giữa chúng là lực hút. Còn hai dòng điện <i>I</i>₁ và <i>I</i>₂
ngược chiều nên lực tương tác giũa chúng là lực đẩy.

Lực tổng hợp: <i>F</i> <i>F</i>₃₁<i>F</i>₂₁

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>Bài 4:</b> Ba dây dẫn thẳng dài và song song cách đều nhau một khoảng a = 20 (cm) (hình vẽ). Cường độ dịng
điện chạy trong 3 dây lần lượt là <i>I</i>₁50A , <i>I</i>₂  <i>I</i>₃ 20A.

1. Xác định cảm ứng từ B tại điểm cách dây 2 và dây 3 một khoảng a =
20 cm (tại <i>I</i>₁ ).

2. Xác định phương chiều và độ lớn của lực từ tác dụng lên 1m của dây
1 bằng 2 cách:

a) Dựa vào cảm ứng từ B vừa tính câu a.
b) Tính trực tiếp.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 4

1. Ta có:

 

 

7 2 5

2

2

7 3 5

3

3

2.10 . 2.10

2.10 . 2.10

<i>I</i>
<i>B</i> <i>T</i>
<i>r</i>
<i>I</i>
<i>B</i> <i>T</i>
<i>r</i>
 
 
 _ _



  


Cảm ứng từ tổng hợp tại M: <i>B</i><i>B</i>₂<i>B</i>₃

Gọi  là góc tạo bởi <i>B</i>₂ và <i>B</i>₃ :<i>I MI</i>₂ ₃60 .

2 2 5

1 2 2 1 2cos 2 3.10

<i>B</i> <i>B</i> <i>B</i> <i>B B</i>   <i>T</i>

     .

2. a) Khi đặt dòng điện <i>I</i>₁ vào M thì dịng <i>I</i>₁ sẽ chịu tác dụng của lực từ
của từ trường tổng hợp <i>B</i> :

5 3

1 2 3.10 .50.1 3.10

<i>F</i><i>BI</i>     <i>N</i> .

2.b) Ta có:

21 31

7 2 1 3

2 3 21 31

21
0, 2

.

2.10 . 10

<i>r</i> <i>r</i> <i>a</i> <i>m</i>

<i>I I</i>

<i>I</i> <i>I</i> <i>F</i> <i>F</i> <i>N</i>

<i>r</i>
 
  


     


Gọi <i>F</i> là hợp lực do <i>I</i>₂ và <i>I</i>₃ tác dụng lên <i>I</i>₁ : <i>F</i><i>F</i>₂₁<i>F</i>₃₁
Vì <i>F</i>₁₃<i>F</i>₂₃ nên <i>F</i> 2<i>F</i>₁₃cos (với 30

2



   )
Hay: <i>F</i>2.10 .cos303  3.103<i>N</i>

<b>Bài 5:</b> Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song cùng một mặt phẳng
đứng có khoảng cách a = 5 cm như hình vẽ. Dây 1 và 3 được giữ
cố định, có cường độ dòng điện <i>I</i>₁2<i>I</i>₃ 4 A đi qua như hình vẽ.
Dây 2 tự do có dịng <i>I</i>₂ 5 A đi qua. Tìm chiều di chuyển của dây
2 và lực từ tác dụng lên 1m dây 2 khi nó bắt đầu chuyển động nếu

2

<i>I</i> có chiều dòng điện:

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

a) Khi dòng điện qua <i>I</i>₂ có chiều từ dưới lên, lúc này <i>I</i>₁ sẽ đẩy <i>I</i>₂ một lực <i>F</i>₁₂ còn <i>I</i>₂ sẽ đẩy <i>I</i>₂ một lực <i>F</i>₃₂

Ta có:

7 1 2 7 5

12

12

7 3 2 7 5

32

32

. 4.5

2.10 2.10 8.10

0, 05

.I 2.5

2.10 2.10 4.10

0, 05
<i>I I</i>
<i>F</i> <i>N</i>
<i>r</i>
<i>I</i>
<i>F</i> <i>N</i>
<i>r</i>
  
  
 _ _ _


 _ _ _


Lực tổng hợp tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của dây mang <i>I</i>₂ là:

12 32
<i>F</i> <i>F</i> <i>F</i>

Vì <i>F</i>₁₂ và <i>F</i>₃₂ cùng phương, ngược chiều nhau và <i>F</i>₁₂<i>F</i>₃₂ nên:
5

12 32 4.10
<i>F</i><i>F</i> <i>F</i>   <i>N</i>

Vectơ <i>F</i> có phương vng góc với sợi dây <i>I</i>₂ và có chiều hướng sang phải (như hình vẽ) nên sợi dây mang

2

<i>I</i> sẽ dịch chuyển sang bên phải đến khi cân bằng được thiết lập thì dừng lại.

b) Khi dịng diện qua <i>I</i>₂ có chiều từ trên xuống, lúc này <i>I</i>₁ sẽ hút <i>I</i>₂ một lực <i>F</i>₁₂ còn <i>I</i>₂ sẽ hút <i>I</i>₂ một lực

32
<i>F</i>

Ta có:

7 1 2 7 5

12

12

7 3 2 7 5

32

32

. 4.5

2.10 . 2.10 8.10

0, 05

. 2.5

2.10 . 2.10 4.10

0, 05
<i>I I</i>
<i>F</i> <i>N</i>
<i>r</i>
<i>I I</i>
<i>F</i> <i>N</i>
<i>r</i>
  
  
 _ _ _


 _ _ _


Lực tổng hợp tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của dây mang <i>I</i>₂

là: <i>F</i> <i>F</i>₁₂<i>F</i>₃₂

Vì <i>F</i>12 và <i>F</i>32 cùng phương, ngược chiều nhau và <i>F</i>12<i>F</i>32 nên:
5

12 32 4.10
<i>F</i><i>F</i> <i>F</i>   <i>N</i>

Vectơ <i>F</i> có phương vng góc với sợi dây <i>I</i>₂ và có chiều hướng sang phải (như hình vẽ) nên sợi dây mang

2

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 6
<b>Bài 6:</b> Hai dịng điện thẳng dài vơ hạn đặt song song cách nhau 30 cm mang hai dòng điện cùng chiều

1 20A

<i>I</i>  ,<i>I</i>₂ 40<i>A</i> . Xác định vị trí đặt dịng <i>I</i>₃ để lực từ tác dụng lên <i>I</i>₃ là bằng không.
<i><b>Lời giải: </b></i>

Gọi <i>F F</i>₁₃, ₂₃ lần lượt là lực do dòng <i>I</i>₁ và <i>I</i>₂ tác dụng lên dòng <i>I</i>₃

Ta có:

 

 

13 23

13 23 13 23

13 23
1

0

2

<i>F</i> <i>F</i>

<i>F</i> <i>F</i> <i>F</i> <i>F</i>

<i>F</i> <i>F</i>

 _

     _{ }





Từ (2) suy ra: 1 2 23 2

 

23 13
13 23 13 1

2 2 3

<i>r</i>

<i>I</i> <i>I</i> <i>I</i>

<i>r</i> <i>r</i>

<i>r</i>  <i>r</i>  <i>r</i>  <i>I</i>   

Vì hai dịng điện <i>I</i>1 và <i>I</i>3 cùng chiều nên từ (1) suy ra: dòng <i>I</i>3 phải ở bên trong khoảng giữa hai dòng <i>I</i>1 và

3

<i>I</i> . Do đó ta có: <i>r</i>₂₃<i>r</i>₁₃30 4

 

Giải (3) và (4) ta có: <i>r</i>₁₃ 10 cm và <i>r</i>₂₃20 cm

Vậy để lực từ tác dụng lên dịng <i>I</i>₃ bằng 0 thì dịng <i>I</i>₃ phải đặt cách vòng <i>I</i>₁ đoạn 10 cm hay đặt cách dòng

2

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Website <b>HOC247</b> cung cấp một môi trường <b>học trực tuyến</b> sinh động, nhiều <b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, </b>
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b> đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng

các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các trường
<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng
<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II.</b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b> Bồi dưỡng 5 phân môn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b> dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: <i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam </i>
<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i> cùng đơi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- <b>HOC247 TV:</b> Kênh <b>Youtube</b> cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

<i><b> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </b></i>

</div>

<!--links-->