q từ một điể mM cách uả cầu tích điện một khoảng d
3.8 Tác dụng của từ trường lên dòng điện
Phần tử dòng điện Id được đặt trong một từ trường xem như đều trên đoạn d , khi đó Id chịu tác dụng bởi một lực từ d F hay còn gọi là lực Ampere.
d F Id B [3.34]
Độ lớn của d F được xác định bởi
. . .sin
dF I d B [3.35]
Phương và chiều của d F được xác định bằng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường cảm ứng từ B xuyên vào lòng bàn tay, chiều dòng điện là chiều từ cổ tay đến các đầu ngón tay, khi đó ngón tay cái choải ra 900 chỉ chiều của lực từ.
Một đoạn dây dẫn mang dịng điện I có chiều dài , đặt trong từ trường đều B , lực từ được xác định theo công thức
F I B [3.36]
Lực từ F có độ lớn:
. . .sin
F I B [3.37]
Với, là góc hợp bởi vector cảm ứng từ và chiều dịng điện. Chiều của lực F được xác định bằng quy tắc bàn tay trái như trình bày ở trên. Hoặc, có thể tiến hành theo cách sau cho quy tắc bàn tay trái, gọi là tam diện thuận: ba ngón tay
tạo thành một tam diện thuận, ngón tay trỏ chỉ chiều của đường sức từ, ngón tay giữa chỉ chiều dịng điện, thì ngón tay cải chỉ chiều của vector lực.
***************************************************************
BÀI TẬP VÍ DỤ LỰC AMPERE
Ví dụ 3.6: Một dây dẫn thẳng dài 70cm được đặt trong từ trường đều B=0,1T.
Dây dẫn được hợp với đường sức từ một góc 300. Tìm lực từ tác dụng lên dây dẫn, khi cho dòng điện 70A chay qua dây dẫn.
Giải
. . .sin 45, (2 )
F I B N
Ví dụ 3.7: Cạnh một dây dẫn thẳng dài trên có dịng
điện I1 = 30A chạy, người ta đặt một khung day dẫn hình vng có dịng điện I2=2A. Khung dây có thể quay xung quanh một trục song song với dây dẫn và đi qua các điểm giữa của hai cạnh đối diện của khung. Trục quay cách dây dẫn một đoạn b=30mm. Mỗi cạnh khung dây dài a=20mm. Lực từ tác dụng lên khung?
Giải
Ta dễ dàng nhận thấy lực từ tác dụng lên hai cạnh vng góc với dây là bằng nhau và ngược chiều. Do đó, tổng hợp lực theo phương song song với dây dẫn là khác nhau. Do sự chênh lệch cường độ từ trường tại vị trí hai cạnh cịn lại, các lực từ tác dụng lên các cạnh này ngược chiều nhau nhưng có độ lớn khác nhau. Tổng hợp lực có xu hướng kéo khung dây lại gần dây dẫn và có độ lớn:
***************************************************************