Cảm ứng từ và đơn vị tesla

Đoạn dây dài $10\,\text{cm}$, dòng điện $2\,\text{A}$, đặt vuông góc với từ trường, chịu lực $0{,}04\,\text{N}$. Tính $B$.

Giải. $L = 0{,}1\,\text{m}$: $B = \dfrac{0{,}04}{2\cdot0{,}1} = 0{,}2\,\text{T}$.

Đổi: (a) $5\,\text{mT}$ sang T; (b) $0{,}2\,\text{T}$ sang mT; (c) $50\,\mu\text{T}$ sang T.

Giải. (a) $5\cdot10^{-3}\,\text{T}$. (b) $0{,}2\,\text{T}=200\,\text{mT}$. (c) $50\cdot10^{-6}=5\cdot10^{-5}\,\text{T}$.

Tại một điểm, đoạn dây dài $5\,\text{cm}$ có $I = 1\,\text{A}$ vuông góc với đường sức chịu lực $0{,}01\,\text{N}$. Thay bằng đoạn dây dài $20\,\text{cm}$, $I = 2\,\text{A}$ cũng vuông góc. Lực bao nhiêu và $B$ bằng bao nhiêu?

Giải. $B = \dfrac{0{,}01}{1\cdot0{,}05} = 0{,}2\,\text{T}$. Đổi dây thử không đổi $B$: $F' = 0{,}2\cdot2\cdot0{,}2 = 0{,}08\,\text{N}$.

Dây dài $30\,\text{cm}$, $I = 2\,\text{A}$ đặt trong từ trường $B = 0{,}4\,\text{T}$ chịu lực $F = 0{,}12\,\text{N}$. Tìm góc $\alpha$ giữa dây và đường sức.

Giải. $BIL = 0{,}4\cdot2\cdot0{,}3 = 0{,}24\,\text{N}$ nên $\sin\alpha = \dfrac{0{,}12}{0{,}24}=0{,}5$, $\alpha = 30^\circ$ (hoặc $150^\circ$, cùng độ lớn lực).

Dây dài $20\,\text{cm}$ vuông góc với từ trường $B = 0{,}3\,\text{T}$ chịu lực $F = 0{,}09\,\text{N}$. Tìm $I$.

Giải. $I=\dfrac{F}{BL}=\dfrac{0{,}09}{0{,}3\cdot0{,}2}=1{,}5\,\text{A}$.

Với đoạn dây dài $0{,}2\,\text{m}$ vuông góc với từ trường, đo lực tại các dòng $I = 1;\ 2;\ 3\,\text{A}$ được $F = 0{,}02;\ 0{,}04;\ 0{,}06\,\text{N}$. Tìm $B$.

Giải. Các điểm nằm trên đường thẳng qua gốc, hệ số góc $k = 0{,}02\,\text{N/A}$. $B=\dfrac{k}{L}=\dfrac{0{,}02}{0{,}2}=0{,}1\,\text{T}$.

Một dây dài $30\,\text{cm}$, $I = 2\,\text{A}$ chịu lực $0{,}12\,\text{N}$ nhưng ta chưa biết góc đặt dây. $B$ có thể nhỏ nhất bằng bao nhiêu?

Giải. $B=\dfrac{F}{IL\sin\alpha}\ge\dfrac{F}{IL}=\dfrac{0{,}12}{2\cdot0{,}3}=0{,}2\,\text{T}$, đạt khi dây vuông góc với đường sức.