Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20,0 m có diện tích mặt cắt ngang là \(2,50 \cdot {10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^2}.\) Đoạn dây dẫn được đặt nằm ngang sao cho

Giải

a) Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là: \({F_{{\rm{tu }}}} = BIl\sin \theta .\)

Thay các giá trị đã cho: $B=0,{500.10}^{-4} \text{T};I=20,0 \text{A};l=20,0 \text{m};\theta =90,0^{°}$, ta được: \({F_{{\rm{tu }}}} = 0,02\;{\rm{N}}.\)

Dòng điện và cảm ứng từ đều ở trong mặt phẳng nằm ngang nên lực từ hướng thẳng đứng. Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ có chiều từ trên xuống dưới.

b) Lực hấp dẫn có độ lớn là: \({F_{{\rm{hd}}}} = mg = \rho Sl.\)

Thay các giá trị đã cho: \(\rho = 8,{90.10^3}\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3};{\rm{S}} = 2,{50.10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^2};l = 20,0\;{\rm{m}}\), ta được: \({F_{{\rm{hd}}}} = 4,36\;{\rm{N}}.\)

Phép tính này chứng tỏ rằng trong điều kiện bình thường, lực hấp dẫn tác dụng lên một dây dẫn mang dòng điện lớn hơn rất nhiều so với lực từ do từ trường Trái Đất gây ra.

Đáp án

a) \({F_{{\rm{tu}}}} = 0,02\;{\rm{N}}\), hướng thẳng đứng từ trên xuống.

b) \({F_{{\rm{hd}}}} = 4,36\;{\rm{N}}.\)