Задача ОГЭ по теме электромагнитизм

[Vicktorovna]

Мы решали задачу, которая была в тестировании как репетиции ОГЭ по физике. Вот условие.
Проводник длиной 20 см с силой тока 50 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл. Какую работу совершит источник тока, если проводник переместится на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции ( вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).
Ничего не придумали.
Муж посмотрел через наши головы и сказал, что полная хрень.
И ушёл, ничего толком не объяснив
Помогите разобраться!

[Dedekind]

(Оффтоп)

Так поймайте мужа и допросите подробнее, что Вы как неродная:))

[Vicktorovna]

Dedekind
Мне бы не хотелось здесь обсуждать семейные вопросы. Каждый выбирает такой вариант поиска ответов, какой ничему не противоречит и представляется ему наиболее удобным.
Относительно "полной хрени".
Возможно, это относилось не к задаче, а к нашему решению.
Единственно, что мы придумали, это использовать стандартное выражение для работы силы, в данном случае силы Ампера.
$A=F_AS$
$F_A=IBL$
Самое интересное то, что ответ совпал с тем, какой привели в школе как правильный.
Так это правильный ответ или?

[wrest]

Vicktorovna в сообщении #1586136 писал(а):

Так это правильный ответ или?

А почему вы сомневаетесь? Сила действовала коллинеарно направлению движения, тогда по определению работы силы, $A=FS$, вот и всё...
А, ну ещё третий закон, по которому силы всегда парные и равные.

[Dedekind]

Нужно уточнить, только если сила действительно действовала коллинеарно. Потому что из вот этотого:

Vicktorovna в сообщении #1586130 писал(а):

если проводник переместится на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции

это не следует. То есть, вообще говоря, по такому условию, ответ может быть от 0 до того, что в задачнике. Но может там была картинка, где показано перемещение.

(Оффтоп)

Vicktorovna в сообщении #1586136 писал(а):

Мне бы не хотелось здесь обсуждать семейные вопросы.

Вы же сами тут зачем-то упомянули мужа. Вот я и подумал, что спросить напрямую будет быстрее и проще, чем ждать, пока штатные форумные телепаты сообразят, что он имел в виду, когда давал столь нелесную оценку задаче (либо Вашим попыткам ее решить):)

[Vicktorovna]

wrest в сообщении #1586138 писал(а):

А почему вы сомневаетесь?

По святой наивности!
В задаче вопрошается: Какую работу совершит источник тока...
А мы упрямо за неимением ничего лучшего нашли работу силы Ампера.
Мне по той же святой наивности всегда казалось, что работу в этом случае совершает магнитное поле над током.
С какой стороны здесь источник тока???

-- 20.03.2023, 21:46 --

Dedekind в сообщении #1586139 писал(а):

Нужно уточнить, только если сила действительно действовала коллинеарно. Потому что из вот этотого:

Vicktorovna в сообщении #1586130 писал(а):

если проводник переместится на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции

это не следует. То есть, вообще говоря, по такому условию, ответ может быть от 0 до того, что в задачнике. Но может там была картинка, где показано перемещение.

(Оффтоп)

Vicktorovna в сообщении #1586136 писал(а):

Мне бы не хотелось здесь обсуждать семейные вопросы.

Вы же сами тут зачем-то упомянули мужа. Вот я и подумал, что спросить напрямую будет быстрее и проще, чем ждать, пока штатные форумные телепаты сообразят, что он имел в виду, когда давал столь нелесную оценку задаче (либо Вашим попыткам ее решить):)

Всё хорошо!

[EUgeneUS]

Dedekind в сообщении #1586139 писал(а):

это не следует.

В стартовом посте указано:

Vicktorovna в сообщении #1586130 писал(а):

( вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).

Vicktorovna в сообщении #1586140 писал(а):

С какой стороны здесь источник тока???

Ваши семейные вопросы уже обсудили. Теперь обсудим, что Вас удивляет.

На ось редуктора, подключенного (механически) к моторчику, который подключен к источнику тока, наматывается нить, к концу которой прикреплен груз массой 1 кг.
Груз поднялся на высоту один метр.
1. Какие из ниже следующих Вас не удивляют вопросов имеют смысл?
а) Какую при этом работу совершил редуктор?
б) Какую при этом работу совершил мотор?
в) Какую при этом работу совершил источник тока?

2. Какие будут ответы на те вопросы, которые Вас не удивляют имеют смысл?

[Geen]

г) какую работу совершил Большой взрыв, создавший редуктор, магнитное поле на 40 мТл, этот форум и участвующих в этом "обсуждении"

[Dedekind]

EUgeneUS в сообщении #1586143 писал(а):

В стартовом посте указано:
Vicktorovna в сообщении #1586130

писал(а):
( вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).

Из этого тоже не следует. Например, провод может двигаться по направлению тока, оставаясь при этом перпендикулярным вектору индукции. Но если ТС говорит, что все ок, то все ок:)

[Vicktorovna]

EUgeneUS в сообщении #1586143 писал(а):

Ваши семейные вопросы уже обсудили. Теперь обсудим, что Вас удивляет.

Меня ничего не удивляет.
Совсем.
Я хотела даже снять все свои вопросы, но передумала.
У меня хватит терпения дождаться того момента, когда тему или закроют, или, наговорившись в своём мужском кругу, ответят что-нибудь по существу.

[wrest]

Vicktorovna в сообщении #1586140 писал(а):

Мне по той же святой наивности всегда казалось, что работу в этом случае совершает магнитное поле над током.
С какой стороны здесь источник тока???

Ну эти вопросы про то, где какая, и над чем совершается работа, довольно туманные. Лошадь тянет телегу горизонтально вперёд, а телега тянет лошадь назад с той же силой. Но работу совершает не лошадь, а сила трения. Так и тут Работу по формуле $A=FS$ совершает сила ампера действующая со стороны магнитного поля источника поля на магнитное поле проводника, но её же совершают источник этого магнитного поля, проводник, источник тока (надо только за знаками следить)...

[Vicktorovna]

wrest в сообщении #1586151 писал(а):

совершает сила ампера действующая со стороны магнитного поля источника поля на магнитное поле проводника

Спрошу пока только об этом.
Можно как-нибудь без излишних премудростей пояснить, как внешнее магнитное поле действует именно на магнитное поле проводника с током, а не на источники этого поля - движущиеся электроны в проводнике.
И здесь же параллельный вопрос. В чём принципиальное отличие силы Лоренца от силы Ампера? Магнитное поле действует на магнитное поле заряженной частицы или на саму частицу?

[Ascold]

Сила Ампера - это суммарная сила Лоренца, действующая на все движущиеся электроны в проводнике. Магнитное поле действует на движущиеся частицы(т.е. ток). Работа источника тока по закону сохранения энергии равна по модулю работе силы Ампера.

[Vicktorovna]

Ascold в сообщении #1586153 писал(а):

Сила Ампера - это суммарная сила Лоренца, действующая на все движущиеся электроны в проводнике. Магнитное поле действует на движущиеся частицы(т.е. ток). Работа источника тока по закону сохранения энергии равна по модулю работе силы Ампера.

Вот и я так думала и продолжаю думать. Поэтому Внешнее магнитное поле действует не на магнитное поле тока, а на каждый электрон в отдельности, создавая в совокупности силу Ампера.

EUgeneUS в сообщении #1586143 писал(а):

1. Какие из ниже следующих Вас не удивляют вопросов имеют смысл?
а) Какую при этом работу совершил редуктор?
б) Какую при этом работу совершил мотор?
в) Какую при этом работу совершил источник тока?

2. Какие будут ответы на те вопросы, которые Вас не удивляют имеют смысл?

Меня учили, что работу совершает СИЛА, поэтому во всех вопросах нужно отойти от редуктора, моторчика, источника тока, а перейти к силовой части этих устройств. Тогда будет понятно, о чём идёт речь. В исходной задаче, какую я обнародовала, речь шла о работе источника тока . Его задача переносить заряды внутри себя, а не отвечать за силу Ампера. И ещё странность: фиксированное значение силы тока. Как и чем это обеспечивается? Задача аккумулятора или батарейки поддерживать напряжение, а не силу тока.

[amon]

Vicktorovna в сообщении #1586130 писал(а):

Муж посмотрел через наши головы и сказал, что полная хрень.

Под хренью подписываюсь. Даже если ничего никуда не двигается, источник совершает работу по поддержанию тока, равную $IUt.$ Если вопрос заменить на "дополнительную работу", то все равно ерунда получится, поскольку при движении проволочки возникает ЭДС, равная $\mathcal{E}=-\frac{d\Phi}{dt},$ и результат зависит от скорости движения проволочки. Кроме того, есть еще подводящие провода, что с ними происходит - бог весть. Если проволочка скользит по ним как по рельсам, то никакого внешнего поля не надо - проволочка и так улетит со страшной силой. В общем, типичная плохая школьная задача.

Vicktorovna в сообщении #1586152 писал(а):

В чём принципиальное отличие силы Лоренца от силы Ампера?

В том, что сила Лоренца работы совершать не может, в отличии от силы Ампера.