Cho một mạch điện hình chữ U, hai thanh đứng có chiều vô tận; I=15(KA);a=0,5(m);d=20(mm). Lực điện động tác động lên thanh ngang 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.