Cho hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 8 cm trong không khí. Dòng điện chạy trong hai dây là I1 = 10 A, I2 = 20 A, cùng chiều nhau. Hãy xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M trong các trường hợp sau đây: M cách đều hai dây một đoạn 5 cm
A. 4 . 10 - 5 ( T )
B. 8 . 10 - 5 ( T )
C. 7 , 88 . 10 - 5 ( T )
D. 12 . 10 - 5 ( T )
Gọi B 1 → , B 2 → lần lượt là cảm ứng từ do dòng điện I 1 v à I 2 gây ra tại M. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều của B 1 → , B 2 → như hình vẽ.
Ta có: B 1 = 2.10 − 7 . I 1 r 1 = 2.10 − 7 . 10 0 , 05 = 4.10 − 5 T B 2 = 2.10 − 7 . I 2 r 2 = 2.10 − 7 . 20 0 , 05 = 8.10 − 5 T
Cảm ứng từ tổng hợp tại M: B → = B 1 → + B 2 →
Gọi a là góc tạo bởi B 1 → và B 2 → , và từ hình vẽ ta có: α = I 1 M I 2 ^
Theo định lý hàm cos trong tam giác I 1 M I 2 ta có: cos I 1 M I 2 ^ = b 2 + c 2 − a 2 2 b c = 5 2 + 5 2 − 8 2 2.5.5 = − 7 25
Vậy cảm ứng từ tổng hợp tại M là: B = B 1 2 + B 2 2 + 2 B 1 B 2 cos α = 7 , 88.10 − 5 T
Cảm ứng từ tổng hợp tại M có phương và chiều như hình, có độ lớn B ≈ 7 , 88 . 10 - 5 ( T )
Chọn C