Bài 4 trang 157 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Bài 31: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị ampe

Bài 4 trang 157 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Hai vòng tròn dây dẫn đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ. Vòng dây dẫn dưới giữ cố định, vòng trên nối với đầu một đòn cân (hình 31.2). Khi cho vào hai dòng điện cường độ bằng nhau vào hai vòng dây thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân khối lượng 0,1 g vào đĩa cân bên kia thì cân trả lại thăng bằng và lúc đó hai vòng cách nhau 2 mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây? Cho biết bán kính mỗi vòng dây bằng 5 cm. Lấy g = 10m/s²

Lời giải

m = 0,1 g = 10^-4 kg; a = 2 mm = 2.10^-3 m

R = 5 cm = 5.10^-2 m; g = 10m/s2; I₁ = _I2 = I = ?

Chu vi của mỗi vòng dây là : l_C = 2πR

Ta có thể áp dụng công thức 31.1 SGK để tính lực từ tác dụng lên mỗi vòng dây (do hai vòng dây cách nhau một khoảng rất nhỏ).

Lực từ tác dụng lên mỗi vòng dây là:

Điều kiện để cân đạt trạng thái thăng bằng là: F = P = m.g = 0,1.10^-3.10 = 10^-3 N

Cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây khi đó là:

Đáp số: I = 5,64 A

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 11 nâng cao: Bài 31. Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị ampe