Theo định luật tương tác giữa hai phần tử dịng điện suy ra một phần tử dịng điện đặt trong từ trường sẽ chịu một lực tác dụng:
= ×
ur r ur
d F Idl B (4.39) vectơ d Fur cĩ:
- Phương vuơng gĩc đồng thời với dluur
và Bur.
- Cĩ chiều xác định bằng quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay
trái để chiều dịng điện đi từ cổ tay đến ngĩn tay, vectơ cảm ứng từ xuyên
vào lịng bàn tay. Khi đĩ ngĩn tay cái chỗi ra chỉ chiều của lực từ.
- Độ lớn: = . . .sin( , )r r
dF I B dl dl B .
1. Tác dụng của từ trường lên đoạn mạch điện.
Với một đoạn dịng điện đặt trong từ trường, ta chia mạch điện thành vơ số phần tử dịng điện và lực từ tác dụng lên một phần tử bất kỳ được tính theo (4.39). Suy ra lực từ tác dụng lên tồn bộ mạch điện là:
= ∫
r r
(camachdien)
F dF (4.40)
Ví dụ 1: Hãy xác định lực từ tác dụng lên một đoạn dịng điện thẳng đặt trong từ trường đều.
2. Lực tương tác giữa hai dịng điện thẳng song song.
Bài tốn: Cho hai dây dẫn song song mang cường độ I1 và I2 cách nhau một đoạn h. Hãy xác định lực từ tác dụng lên một độ dài l dịng điện.
Giải
Xét trường hợp hai dịng điện cùng chiều và ngược chiều. Lực tương tác từ Fr do
1
I tác dụng lên I2 minh họa trên hình vẽ. Từ trường do I2 gây ra tại mọi điểm trên I1 là: 0
2 2 2 B I h µµ π = và cĩ phương vuơng gĩc với dịng I1. Suy ra lực tác dụng lên một đoạn dịng điện I1 dài l là:
0 0 2 1 2 1 sin 90 1 2 2 F B I l I I l h µµ π → = = (4.41)
Qui tắc bàn tay trái
Br
Fr
Chiều dịng điện
Lực Lorent tác dụng lên điện tích dương
Ta cũng xác định lực do I2 tác dụng lên I1 một cách tương tự, từ đĩ rút ra kết luận: hai dịng điện song song cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều đẩy nhau.
Độ lớn của lực do dịng I1 tác dụng lên một đoạn dài l dịng I2 là: 0 1 2 2 1 1 2 2 µµ π → = = F I B l I I l h (4.42)