Một sợi dây dẫn được gấp thành hình vuông, cạnh a = 4cm, đặt trong chân không. Cho dòng điện I = 10A chạy qua sợi dây. Tính cảm ứng từ tại tâm hình vuông.
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Công thức tính cảm ứng từ do một đoạn dây dẫn thẳng gây ra tại một điểm cách đoạn dây một khoảng r:
B = (\( \mu_0 \).I)/(4.\( \pi \).r) * (sin(\(\alpha_1\)) + sin(\(\alpha_2\)))
Trong đó:
* \( \mu_0 \) là độ từ thẩm của chân không (\( 4\pi.10^{-7} \) H/m).
* I là cường độ dòng điện.
* r là khoảng cách từ điểm xét đến dây dẫn.
* \( \alpha_1 \) và \( \alpha_2 \) là góc tạo bởi các đầu mút của đoạn dây với đường vuông góc từ điểm xét đến dây.
Áp dụng vào bài toán:
1. Tính cảm ứng từ do một cạnh hình vuông gây ra tại tâm hình vuông:
- r = a/2 = 4cm/2 = 2cm = 0.02m.
- \( \alpha_1 = \alpha_2 = 45^o \).
- B1 = (\( 4\pi.10^{-7} \).10)/(4.\( \pi \).0.02) * (sin(45) + sin(45)) = \( 5\sqrt{2}.10^{-5} \) T.
2. Vì hình vuông có 4 cạnh và cảm ứng từ do mỗi cạnh gây ra tại tâm có cùng phương và chiều, nên cảm ứng từ tổng hợp tại tâm hình vuông là:
- B = 4.B1 = 4.\( 5\sqrt{2}.10^{-5} \) = \( 20\sqrt{2}.10^{-5} \) ≈ 2,8.10–4 T.
Vậy đáp án đúng là D. 2,8.10–4 T.
