Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Hai mặt trụ đồng trục thẳng dài vô hạn có bán kính 1cm và 3 cm có dòng điện cùng cường độ I=1A chạy ngược chiều, phân bố đều và chạy dọc theo đường sinh của hình trụ

Hai mặt trụ đồng trục thẳng dài vô hạn có bán kính 1cm và 3 cm có dòng điện cùng cường độ I=1A chạy ngược chiều, phân bố đều và chạy dọc theo đường sinh của hình trụ. Xác định cường độ từ trường tại điểm cách trục hình trụ 0,5 cm và 2 cm ( Cảm ơn ạ )
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
600
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Ta có công thức tính từ trường của một dòng điện chạy trong một dây dẫn thẳng:

$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$

Trong đó:

- $B$ là cường độ từ trường tại điểm cần tính
- $\mu_0$ là hằng số từ trường trong chân không, có giá trị $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ T}\cdot\text{m}/\text{A}$
- $I$ là cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn
- $r$ là khoảng cách từ điểm cần tính đến trục của dây dẫn

Trong trường hợp này, ta có hai dòng điện chạy ngược chiều trong hai mặt trụ có bán kính khác nhau. Tuy nhiên, do phân bố đều nên ta có thể coi như hai dòng điện này là hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng song song nhau, cách nhau một khoảng cách bằng hiệu của hai bán kính:

$d = R_2 - R_1 = 3 \text{ cm} - 1 \text{ cm} = 2 \text{ cm}$

Do đó, cường độ từ trường tại điểm cần tính sẽ bằng tổng của cường độ từ trường do hai dòng điện này tạo ra:

$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r_1} - \frac{\mu_0 I}{2\pi r_2}$

Trong đó:

- $r_1$ là khoảng cách từ điểm cần tính đến trục của dòng điện trong mặt trụ có bán kính nhỏ hơn, tức là $r_1 = 0.5 \text{ cm}$
- $r_2$ là khoảng cách từ điểm cần tính đến trục của dòng điện trong mặt trụ có bán kính lớn hơn, tức là $r_2 = 2 \text{ cm}$

Thay các giá trị vào công thức ta có:

$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi \times 0.5 \text{ cm}} - \frac{\mu_0 I}{2\pi \times 2 \text{ cm}} = 2.67 \times 10^{-5} \text{ T}$

Vậy cường độ từ trường tại điểm cách trục hình trụ 0.5 cm và 2 cm là 2.67 x 10^-5 T.
1
0
Phương
22/06/2023 10:54:43
+5đ tặng

Ta sử dụng công thức tính từ trường của dòng điện chạy trong một vòng tròn:

B = μ0I/2r

Trong đó:

  • B là cường độ từ trường tại điểm cần tính
  • μ0 là hằng số từ trường trong chân không, có giá trị là 4π x 10^-7 T.m/A
  • I là cường độ dòng điện
  • r là khoảng cách từ trục của vòng tròn đến điểm cần tính

Với hai mặt trụ đồng trục như trong bài toán, ta có thể tính từ trường tại một điểm bằng cách lấy tổng của đóng góp từ cả hai mặt trụ.

Tại điểm cách trục hình trụ 0.5 cm, ta tính từ trường như sau:

  • Đối với mặt trụ có bán kính 1 cm: r = 0.5 + 1 = 1.5 cm = 0.015 m
  • Đối với mặt trụ có bán kính 3 cm: r = 0.5 + 3 = 3.5 cm = 0.035 m

Từ đó, ta tính được cường độ từ trường tại điểm đó:

B = μ0I/2r1 + μ0I/2r2
= μ0I/2(0.015) + μ0I/2(0.035)
≈ 2.26 x 10^-5 T

Tại điểm cách trục hình trụ 2 cm, ta tính từ trường như sau:

  • Đối với mặt trụ có bán kính 1 cm: r = 2 + 1 = 3 cm = 0.03 m
  • Đối với mặt trụ có bán kính 3 cm: r = 2 + 3 = 5 cm = 0.05 m

Từ đó, ta tính được cường độ từ trường tại điểm đó:

B = μ0I/2r1 + μ0I/2r2
= μ0I/2(0.03) + μ0I/2(0.05)
≈ 1.36 x 10^-5 T

Vậy, cường độ từ trường tại điểm cách trục hình trụ 0.5 cm là khoảng 2.26 x 10^-5 T và tại điểm cách trục hình trụ 2 cm là khoảng 1.36 x 10^-5 T.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Câu hỏi mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×