Ba dòng điện thẳng song song cùng chiều I1=I2=500A và I3 lần lượt tại M,N,C cùng nằm trong mặt phẳng nằm ngang vuông góc với mặt phẳng giấy, biết góc MCN=120, MC=CN=5cm, I3 chạy trong dây dẫn bằng đồng có đường kính 1,5mm, khối lượng riêng 8,9g/cm^3, lấy g=10m/s^2. Để lực từ tác dụng lên dòng điện I3 cân bằng với trọng lượng của dây thì I3 bằng bao nhiêu

Đáp án: C nếu d = 1,5cm.

Giải thích các bước giải:

Ta có: ${F_{13}} = {F_{23}} = {2.10^{ - 7}}\dfrac{{{I_1}{I_3}}}{{CM}} = {2.10^{ - 7}}.\dfrac{{500.{I_3}}}{{0,05}}l = {2.10^{ - 3}}{I_3}.l$

Lực từ tổng hợp tác dụng lên \({I_3}\) là: $\overrightarrow {{F_C}}  = \overrightarrow {{F_{13}}}  + \overrightarrow {{F_{23}}} $

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\left( {\overrightarrow {{F_{13}}} ,\overrightarrow {{F_{23}}} } \right) = {120^0}\\{F_{13}} = {F_{23}}\end{array} \right. \Rightarrow {F_C} = 2{F_{13}}co{\rm{s}}\dfrac{{120}}{2} = {2.10^{ - 3}}{I_3}.l\)

Khối lượng của dây ${I_3}$: $m = D.V = D.\pi {R^2}.l = 8,9.\pi .{\left( {\dfrac{{0,15}}{2}} \right)^2}.l = 0,1573.l\left( g \right)$

Trọng lượng của dây ${I_3}$: $P = mg$

Ta có lực từ tác dụng lên dòng điện ${I_3}$ cân bằng với trọng lượng của dây

$\begin{array}{l} \Rightarrow {F_C} = P \Leftrightarrow {2.10^{ - 3}}{I_3}.l = 0,{1573.10^{ - 3}}.l.10\\ \Rightarrow {I_3} = 0,7865{\rm{A}}\end{array}$

Ghi chú: Nếu đường kính $d = 1,5cm$ thì ra đáp án C bạn nhé!