Cho hai dây dẫn có chiều dài vô tận, đặt song song và cách nhau a=0,25(m); I1=I2=15(KA). Lực điện động trên một đoạn l=5(m) của dây dẫn là:

Để tính lực điện động tác động lên thanh ngang, ta sử dụng công thức lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện trong từ trường.

Từ trường do dòng điện trong hai thanh đứng gây ra tại vị trí thanh ngang là tổng hợp của từ trường do mỗi thanh gây ra. Vì hai thanh đứng song song và có dòng điện cùng chiều, từ trường giữa chúng sẽ có dạng phức tạp hơn. Tuy nhiên, ta có thể coi như từ trường này tác dụng lên đoạn dây dẫn (thanh ngang) và tính lực từ.

Giả sử khoảng cách từ một thanh đứng đến thanh ngang là a/2. Từ trường B do một dây dẫn dài vô hạn mang dòng điện I gây ra ở khoảng cách r là: B = (μ₀ * I) / (2πr), với μ₀ là độ từ thẩm của chân không (4π × 10⁻⁷ T·m/A).

Trong trường hợp này, ta tính lực từ tác dụng lên thanh ngang do cả hai thanh đứng gây ra. Do dòng điện trong hai thanh đứng ngược chiều nhau, từ trường tổng hợp tại vị trí thanh ngang sẽ có hướng vuông góc với mặt phẳng chứa mạch điện.

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn dài d mang dòng điện I trong từ trường B là F = B * I * d. Trong đó d là chiều dài của thanh ngang (20mm = 0.02m).

Tuy nhiên, việc tính toán chính xác từ trường B tổng hợp đòi hỏi phải tích phân từ trường do từng phần tử dòng điện trên hai thanh đứng gây ra, điều này khá phức tạp. Thay vào đó, ta có thể xem xét một cách gần đúng. Giả sử từ trường tại vị trí thanh ngang là khoảng trung bình của từ trường do hai thanh gây ra.

B ≈ (μ₀ * I) / (πa) = (4π × 10⁻⁷ * 15000) / (π * 0.5) = 12 × 10⁻³ T

Lực từ tác dụng lên thanh ngang là F = B * I * d = 12 × 10⁻³ * 15000 * 0.02 = 3.6 N.

Tuy nhiên, kết quả này không trùng với bất kỳ đáp án nào. Có lẽ cần xem xét lại các giả định hoặc thông tin đề bài.

Nếu đề bài cho rằng từ trường tại vị trí thanh ngang đã được tính toán trước và có giá trị là B, thì ta chỉ cần áp dụng công thức F = B * I * d. Tuy nhiên, đề bài không cung cấp thông tin này.

Trong trường hợp này, có vẻ như không có đáp án nào phù hợp với cách giải thông thường. Vì vậy, ta cần xem xét lại đề bài hoặc các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Công thức tính độ tăng nhiệt ở điểm tiếp xúc so với tiếp điểm là τT = I^2.ρ/ (K * sT), trong đó:
- I là dòng điện qua tiếp điểm
- ρ là điện trở suất của vật liệu tiếp điểm
- K là hệ số dẫn nhiệt
- sT là diện tích tiếp xúc hiệu dụng.
Vậy đáp án đúng là C.

Công thức tính tuổi thọ của tiếp điểm khi dòng điện I ≤ 5A là N = 0,6.V0 / (q0.γk). Trong đó:
- N là tuổi thọ của tiếp điểm.
- V0 là thể tích kim loại bị hao mòn.
- q0 là điện tích.
- γk là hệ số.

Vì vậy, đáp án đúng là C.

Yêu cầu kỹ thuật đối với tiếp điểm bao gồm:

* Nhiệt độ phát nóng của tiếp điểm khi có dòng điện định mức đi qua phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo tuổi thọ và độ tin cậy của tiếp điểm, tránh gây cháy nổ.
* Vật liệu làm tiếp điểm phải dẫn điện, dẫn nhiệt tốt để giảm điện trở tiếp xúc và tản nhiệt.
* Tiếp điểm phải ổn định được nhiệt động khi có dòng ngắn mạch chảy qua, chịu được lực điện động lớn phát sinh khi ngắn mạch.

Như vậy, phương án A là chính xác nhất. Phương án C sai vì nhiệt độ phát nóng phải nằm TRONG giới hạn cho phép, không phải NGOÀI giới hạn cho phép. Phương án D đề cập đến khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch, đây là một yêu cầu khác, không phải yêu cầu chính và bao quát nhất về kỹ thuật của tiếp điểm.

Tiếp điểm trong các thiết bị điện cần đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo hoạt động ổn định và bền bỉ. Một trong những yêu cầu quan trọng nhất là khả năng chịu được tác động của hồ quang điện, vốn sinh ra khi đóng cắt mạch. Do đó, vật liệu làm tiếp điểm cần có độ bền chống hồ quang cao, nhiệt độ nóng chảy cao để không bị nóng chảy và dính lại khi có hồ quang, đồng thời ít bị hao mòn (làm rỗ) bề mặt tiếp xúc do sự phóng điện hồ quang. Phương án B đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này.

Phương án A sai vì yêu cầu nhiệt độ nóng chảy cao, không phải thấp.
Phương án C và D đúng nhưng không đầy đủ bằng phương án B.