Обсуди с товарищами, страница 186 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Когда нет перемещения тела, то, согласно определению работы, которое вы узнали в 7 классе, работа не совершается. На что, по вашему мнению, расходуется энергия, подводимая к электромагниту, когда он «держит» груз?

Действительно, с точки зрения механики, когда электромагнит удерживает груз, перемещение груза равно нулю ($s=0$), и, следовательно, механическая работа $A$, определяемая как $A = F \cdot s$, не совершается. Сила магнитного притяжения электромагнита уравновешивает силу тяжести, действующую на груз, но не перемещает его.

Энергия, подводимая к электромагниту, расходуется не на совершение механической работы, а на поддержание электрического тока в его обмотке. Вот на что конкретно она тратится:

Для создания и поддержания магнитного поля, способного удержать груз, через обмотку электромагнита должен протекать постоянный электрический ток. Обмотка электромагнита, как и любой проводник, обладает электрическим сопротивлением ($R$). Согласно закону Джоуля-Ленца, при прохождении тока ($I$) через проводник с сопротивлением, в нём выделяется теплота. Количество выделяемой теплоты ($Q$) за время ($t$) определяется формулой:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t$

Таким образом, вся электрическая энергия, потребляемая электромагнитом от источника питания в данном случае, преобразуется во внутреннюю энергию обмотки и рассеивается в окружающую среду в виде тепла. Именно на этот процесс нагрева и расходуется подводимая энергия. Этот расход энергии является "платой" за поддержание магнитного поля, которое противодействует силе тяжести.

Ответ: Энергия, подводимая к электромагниту, когда он «держит» груз, полностью преобразуется в теплоту из-за электрического сопротивления его обмотки (согласно закону Джоуля-Ленца) и рассеивается в окружающем пространстве. Механическая работа при этом не совершается, так как отсутствует перемещение груза.