Как будет расположена магнитная стрелка в опыте Эрстеда, если её поместить:
а) над проводом;
б) под проводом;
в) на одной высоте с проводом (справа или слева от него)?
Ответы сопроводите рисунками. Можно ли выполнить опыт Эрстеда под колоколом воздушного насоса при большом разрежении воздуха?

Для решения задачи необходимо подробно рассмотреть теоретическую основу опыта Эрстеда, а также законы взаимодействия электрического тока с магнитным полем.

Теоретическая основа опыта Эрстеда:

1. Магнитное поле вокруг проводника с током: Когда электрический ток проходит через проводник, вокруг него возникает магнитное поле. Это магнитное поле имеет форму концентрических окружностей, которые лежат в плоскости, перпендикулярной проводнику. Направление линий магнитного поля определяется правилом правой руки.

• Правило правой руки: Если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы покажут направление линий магнитного поля.

1. Взаимодействие магнитного поля с магнитной стрелкой:
   Магнитная стрелка — это маленький магнит, имеющий северный и южный полюс. Когда магнитная стрелка помещается в поле, созданное током в проводе, она стремится расположиться вдоль линий магнитного поля, так чтобы её северный полюс указывал направление поля.

2. Расположение магнитной стрелки:
   Основываясь на форме магнитного поля вокруг прямого проводника:

   • Над проводом магнитная стрелка будет ориентироваться так, чтобы её северный полюс указывал в одну сторону по касательной к окружности магнитного поля.
   • Под проводом магнитное поле будет направлено в противоположную сторону, и магнитная стрелка повернётся соответственно.
   • Справа или слева от проводника магнитная стрелка примет положение, соответствующее направлению касательной к окружности магнитного поля в точке её расположения.

3. Магнитное поле в вакууме:
   Магнитное поле не требует наличия воздуха или какой−либо среды для своего существования. Оно существует и проявляется в вакууме, так как оно является свойством электрических зарядов и их движения. Следовательно, опыт Эрстеда можно поставить под колоколом воздушного насоса при большом разрежении воздуха.

Порядок рассуждений для анализа каждого случая:

Каждый из пунктов (а, б, в) требует применения правила правой руки и анализа направления линий магнитного поля. Для этого важно знать, в каком направлении течёт ток в проводе (например, вверх или вниз), так как это определяет направление магнитного поля.

Рисунки:

Для лучшего понимания задачи на каждом этапе можно начертить проводник, линии магнитного поля вокруг него и положение магнитной стрелки для каждого случая. Рисунок должен изображать проводник в вертикальном положении, окружности линий магнитного поля вокруг него (по правилу правой руки), а также магнитную стрелку, расположенную над проводом, под ним, и сбоку от него.