На проводник длиной 84 см с током 5 А однородное магнитное поле с магнитной индукцией 0,5 Тл действует с силой 0,03 Н. Будут ли перпендикулярны направление тока и направление вектора магнитной индукции? Чему равна максимальная сила, действующая на данный проводник в этом поле?
Направление тока и направление вектора магнитной индукции
(перпендикулярны, не перпендикулярны).

Согласно закону сохранения энергии энергия магнитного поля, созданного током, равна той энергии, которую должен затратить источник тока (гальванический элемент, генератор на электростанции и др.) на создание тока. При размыкании цепи эта энергия переходит в другие виды энергии.

То, что для создания тока необходимо затратить энергию, т. е. необходимо совершить работу, объясняется тем, что при замыкании цепи, когда ток начинает нарастать, в проводнике появляется вихревое электрическое поле, действующее против того электрического поля, которое создается в проводнике благодаря источнику тока. Для того чтобы сила тока стала равной /, источник тока должен совершить работу против сил вихревого поля. Эта работа идет на увеличение энергии магнитного поля тока.

При размыкании цепи ток исчезает, и вихревое поле совершает положительную работу. Запасенная током энергия выделяется. Это обнаруживается, например, по мощной искре, возникающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.

Энергия магнитного поля, созданного током, проходящим по участку цепи с индуктивностью L, определяется по формуле
 
 Wм=LI^2/2
 
Энергия магнитного поля выражена здесь через характеристику проводника L и силу тока в нем /. Но эту же энергию можно выразить и через характеристики поля. Вычисления показывают, что плотность энергии магнитного поля (т. е. энергия единицы объема) пропорциональна квадрату магнитной индукции:, подобно тому как плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряженности электрического поля .

Магнитное поле, созданное электрическим током, обладает энергией, прямо пропорциональной квадрату силы тока.

Согласно закону Шарля p2/T2= p1/T1= (р2-р1)/(Т2-Т1)= Dp/(T2-T1) (1). (Последняя часть равенства вытекает из свойств пропорциональности. ) Изменение внутренней энергии в любом процессе, в т. ч. изохорном DE= iR/2*m/M*(T2-T1). Решая относительно Т2-Т1 и подставляя в (1), получим: p2/T2= p1/T1= Dp*iRm/(2DE*M) (2). С другой стороны, согласно уравнению Менделеева-Клапейрона р2/Т2= р1/Т1= mR/(VM) (3). Приравнивая правые стороны (2) и (3), и решая относительно V, получаем окончательно: V= 2DE/(iDp) (4). В условиях не указана атомность газа и потому, строго говоря, задачу невозможно решать в численных значениях. Но примем "самовольно", что газ одноатомный: i= 3.Подставляем в (4) числовые значения: V= 2*2400/(3*10^5)= 0,016м^3= 16 л. Вот " ", сколько мог.