Xét dây dẫn 3 pha, bố trí trên mặt phẳng song song; iA = Im.sinωt i; B =Im.sin(ωt +120 )0 ;iC = Im.sin(ωt +240 )0 ; pha B nằm giữa thì lực tác dụng lên pha A tại ωt = 750 là:

Để giải bài toán này, ta cần phân tích lực từ tác dụng lên dây dẫn A do hai dây dẫn B và C gây ra. Sử dụng công thức tính lực từ giữa hai dây dẫn song song. Tính lực từ do B và C tác dụng lên A tại ωt = -15°. Sau đó, tính lực tổng hợp tác dụng lên A.

Trong hệ thống dây dẫn 3 pha song song, lực tác dụng lên một dây dẫn là tổng hợp vector của lực từ các dây dẫn khác tác dụng lên nó. Do pha B nằm giữa pha A và pha C, và dòng điện trong ba pha lệch nhau 120 độ, lực từ pha A và pha C tác dụng lên pha B sẽ có xu hướng triệt tiêu nhau một phần. Tuy nhiên, do sự khác biệt về pha, lực tổng hợp tác dụng lên pha B sẽ không hoàn toàn triệt tiêu mà sẽ có một giá trị nhất định. Để xác định chính xác giá trị này, cần thực hiện các phép tính toán cụ thể dựa trên khoảng cách giữa các dây dẫn và cường độ dòng điện. Vì câu hỏi không cung cấp đủ thông tin chi tiết (khoảng cách giữa các pha, giá trị Im), ta không thể tính toán chính xác lực tác dụng. Tuy nhiên, với bố cục như trên, lực tác dụng lên pha B sẽ lớn nhất do nó chịu tác động của cả hai pha A và C.

Công thức tính lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường:

F = BIl

Trong đó:

F là lực từ (N).
B là cảm ứng từ (T).
I là cường độ dòng điện (A).
l là chiều dài của đoạn dây dẫn (m).

Ở đây, ta có hai dây dẫn song song mang dòng điện, nên chúng sẽ tương tác với nhau qua lực từ. Cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại vị trí dây dẫn I2 là:

B = (μ₀ * I₁) / (2πa)

Trong đó:

μ₀ là độ từ thẩm của chân không (4π x 10⁻⁷ T.m/A).
a là khoảng cách giữa hai dây dẫn (m).

Lực từ tác dụng lên dây dẫn I2 do từ trường của I1 gây ra là:

F = B * I₂ * l = (μ₀ * I₁ * I₂ * l) / (2πa)

Thay số vào, ta được:

F = (4π x 10⁻⁷ * 15000 * 15000 * 5) / (2π * 0.5) = 450000 * 10⁻⁷ * 10 = 4500000 * 10^-7 = 225 (N)
F = 225 (N)

Tuy nhiên, không có đáp án nào trùng với kết quả tính toán này. Có thể có sai sót trong đề bài hoặc các đáp án.

Công thức tính lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện trong từ trường:

$\vec{F} = I \vec{l} \times \vec{B}$

Trong trường hợp này, thanh ngang chịu tác dụng của từ trường do hai thanh đứng tạo ra. Ta cần tính từ trường này.

Từ trường do một dây dẫn thẳng dài vô hạn gây ra tại một điểm cách dây một khoảng r là:

$B = \frac{{\mu_0 I}}{{2 \pi r}}$

Trong đó: $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}$ (H/m) là độ từ thẩm của chân không, I là cường độ dòng điện.

Do có hai thanh dẫn, từ trường tổng hợp tại một điểm cách đều hai thanh sẽ là:

$B_{total} = B_1 + B_2 = \frac{{\mu_0 I}}{{2 \pi r}} - \frac{{\mu_0 I}}{{2 \pi (a-r)}} = \frac{{\mu_0 I}}{{2 \pi }} * (\frac{1}{r} - \frac{1}{a-r})$

Vì dòng điện ngược chiều nên từ trường sẽ ngược chiều nhau. Thực hiện tích phân để tính lực từ tác dụng lên thanh ngang:
$\overrightarrow{dF} = I dl B(r)$
$F = I\int_{r_0}^{a-r_0} B(r) dr = I\int_{d/2}^{a-d/2} \frac{{\mu_0 I}}{{2 \pi }} * (\frac{1}{r} - \frac{1}{a-r}) dr = \frac{{\mu_0 I^2}}{{2 \pi }}* ln(\frac{a-r}{r})|_{d/2}^{a-d/2}$
$F = \frac{{\mu_0 I^2}}{{2 \pi }} * [ln(\frac{a-a/2+d/2}{a/2-d/2}) - ln(\frac{a-d/2}{d/2})] = \frac{{\mu_0 I^2}}{{2 \pi }} * ln(\frac{(a-d/2)/(d/2)}{(a-d/2)/(d/2)}) = \frac{{\mu_0 I^2}}{{2 \pi }} * ln(\frac{a-d/2}{d/2})^2 = 0$
Nhưng ở đây, có vẻ như không có đáp án đúng, ta cần xem xét kỹ hơn. Ta tính độ lớn của lực trên 1 đơn vị độ dài theo công thức sau:
$F = \int_{d/2}^{a-d/2} Idx \frac{\mu_0 I}{2\pi x} = \frac{\mu_0 I^2}{2\pi } ln(\frac{a-d/2}{d/2}) = \frac{4\pi * 10^{-7} * (15*10^3)^2}{2\pi } ln(\frac{0.5-0.02/2}{0.02/2}) = 2*10^{-7} * 225 * 10^6 * ln(49) = 450 * ln(49) = 450*3.89 = 1750.5 N/m$
Vì thanh có chiều dài 10cm = 0.1m nên lực tác dụng lên thanh là: F = 1750.5*0.1 = 175.05 N. Vậy đáp án gần đúng nhất là 175N

Bề mặt tiếp xúc là bề mặt tại nơi các vật dẫn điện tiếp giáp với nhau. Do đó, đáp án B là chính xác nhất.