Номер 799, страница 126 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки. Индукция магнитного поля. Электрический двигатель - номер 799, страница 126.

Условие.

► 799. Когда А. Ампер зачитал свой доклад о взаимодействиях токов, один из его коллег спросил: «Но что же, собственно, нового в том, что вы нам сказали? Само собой ясно, что если два тока оказывают действие на стрелку, то они оказывают действие также и друг на друга». Докажите, что это возражение неверно.

Решение.

Возражение коллеги Ампера неверно, так как оно основано на ложной логической посылке и обесценивает суть открытия. Аргумент коллеги можно свести к следующей структуре: если объект А (первый ток) оказывает действие на объект В (магнитную стрелку), и объект С (второй ток) также оказывает действие на объект В, то из этого «само собой» следует, что объекты А и С должны оказывать действие друг на друга.

Эта логическая конструкция является ошибочной. Тот факт, что два разных объекта могут влиять на третий, не означает автоматически, что они должны взаимодействовать между собой. Например, и Солнце, и Луна действуют на Землю, но их взаимное притяжение — это отдельный факт, а не следствие их общего влияния на Землю. Более простой пример: два разных человека могут бросить камень в одну и ту же цель, но из этого никак не следует, что между этими людьми существует какое-либо взаимодействие.

В контексте физики того времени ошибка коллеги становится еще более очевидной:

1. Опыт Эрстеда, который был известен на тот момент, показал, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Магнитная стрелка, являясь по сути постоянным магнитом, реагирует на это поле. Таким образом, было установлено, что ток является источником магнитного поля.

2. Фундаментальная новизна открытия Ампера заключалась в том, что он экспериментально доказал и математически описал новый аспект явления: проводник с током не только создает магнитное поле, но и испытывает на себе силовое действие со стороны магнитного поля, созданного другим проводником. Иными словами, движущиеся заряды (ток) являются не только источником поля, но и объектом его воздействия. Это не было очевидным и «само собой ясным» следствием из опыта Эрстеда.

3. Более того, сам характер этого взаимодействия — притяжение параллельных токов и отталкивание антипараллельных — совершенно нетривиален. Он не мог быть предсказан из наблюдения за тем, как одиночный провод с током поворачивает стрелку компаса (которая просто ориентируется вдоль круговых линий поля). Открытие Ампера потребовало проведения серии точных и сложных экспериментов, которые и легли в основу нового раздела физики — электродинамики.

Таким образом, возражение было неверно, потому что оно основывалось на ошибочной бытовой логике и полностью игнорировало научную новизну, сложность и фундаментальную важность открытия взаимодействия токов.

Ответ: Возражение коллеги Ампера неверно, так как оно основано на логической ошибке (то, что два объекта действуют на третий, не означает их обязательного взаимодействия друг с другом) и игнорирует фундаментальную новизну открытия Ампера: ток является не только источником магнитного поля (что было известно из опытов Эрстеда), но и объектом, на который действует сила со стороны другого магнитного поля, причем характер этого взаимодействия (притяжение/отталкивание) не был очевиден и требовал экспериментального доказательства.