Номер 2, страница 179 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2*. Магнитная стрелка, помещённая около провода, отклонилась при пропускании по нему тока. За счёт какой энергии совершена работа, необходимая для поворота стрелки?

Решение

Когда по проводу пропускают электрический ток, вокруг него возникает магнитное поле. Это явление было открыто Гансом Христианом Эрстедом. Энергия, необходимая для создания и поддержания этого магнитного поля, поступает от источника электрического тока (например, батареи, аккумулятора или генератора).

Магнитная стрелка является, по сути, маленьким постоянным магнитом (магнитным диполем). Когда она помещается во внешнее магнитное поле, созданное током в проводе, на нее начинает действовать вращающий момент. Этот момент стремится развернуть стрелку так, чтобы ее собственный магнитный момент $\vec{p}_m$ сориентировался по направлению вектора магнитной индукции $\vec{B}$ внешнего поля. Потенциальная энергия стрелки в магнитном поле описывается выражением $U = -\vec{p}_m \cdot \vec{B}$.

Под действием этого вращающего момента стрелка поворачивается, то есть магнитное поле совершает над ней механическую работу. Эта работа совершается за счет уменьшения потенциальной энергии системы «провод с током — магнитная стрелка».

Таким образом, можно проследить следующую цепочку преобразования энергии: энергия источника тока преобразуется в энергию создаваемого им магнитного поля, а часть энергии этого поля, в свою очередь, преобразуется в механическую работу по повороту стрелки.

Ответ: Работа, необходимая для поворота стрелки, совершается за счет энергии магнитного поля, которое создается электрическим током в проводе. Первоисточником этой энергии является источник тока.