Giải bài 6 trang 133 - Bài 21 - SGK môn Vật lý lớp 11

Hai dòng điện đồng phẳng : dòng thứ nhất thẳng dài, \(I_1=2A\) dòng thứ hai hình tròn, tâm \(O_2\) cách dòng thứ nhất \(40cm\), bán kính \(R_2=20cm\), \(I_2=2A\). Xác định cảm ứng từ tại \(O_2\)

Lời giải:

Cảm ứng từ do dòng điện \(I_1\) gây ra tại \(O_2\)

\( {{B}_{1}}={{2.10}^{-7}}.\dfrac{{{I}_{1}}}{{{R}_{2}}}={{2.10}^{-7}}.\dfrac{2}{0,4}={{10}^{-6}}(T) \)

Cảm ứng từ do dòng điện \(I_2\) gây ra tại \(O_2\):

\({{B}_{2}}=2.\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{{{I}_{2}}}{r}=2.\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{2}{0,2}=6,{{28.10}^{-6}}(T) \)

Cảm ứng từ tổng hợp tại \(O_2\):  \(\vec{B}=\vec{B_1}+\vec{B_2}\)

Trường hợp 1: Dòng điện \(I_1\) và \(I_2\) có chiều như hình vẽ:

 

Khi đó \(\vec{B_1}\) và \(\vec{B_2}\) cùng chiều nên: 

\(B=B_1+B_2=10^{-6}+6,28.10^{-6}=7,28.10^{-6}\left(T\right)\)

Trường hợp 2: Dòng điện \(I_1\) và \(I_2\) có chiều như hình vẽ:

Khi đó \(\vec{B_1}\) và \(\vec{B_2}\) ngược chiều nên: 

\(B=B_2-B_1=6,28.10^{-6}-10^{-6}=5,28.10^{-6}\left(T\right)\)

Trường hợp 3: \(I_1\) đi lên, \(I_2\) ngược chiều kim đồng hồ tương tự trường hợp 2

Trường hợp 4:  \(I_1\) đi xuống, \(I_2\) ngược chiều kim đồng hồ tương tự trường hợp 1

GHI NHỚ: 

- Cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài: \(B=2.10^{-7}\dfrac{I}{r}\)

- Cảm ứng từ tại tâm của khung dây điện tròn: \(B=2\pi.10^{-7}.\dfrac{NI}{R}\)

- Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ dài: \(B=4\pi.10^{-7}nI\)