Номер 18, страница 104, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VII. Электростатика. Параграф 36. Напряжённость электрического поля. Линии напряжённости - номер 18, страница 104.

Условие.

°18. Сравните «картины» электрических полей, изображённые на рисунке 36.7, с рисунками 36.3 и 36.4. Какие выводы можно сделать?

Рис. 36.7

Решение 2.

Решение

На рисунке 36.7 представлены экспериментальные картины электрических полей, полученные с помощью мелких диэлектрических частиц (например, манной крупы или семян травы в вязкой непроводящей жидкости, такой как касторовое масло). Эти частицы поляризуются в электрическом поле и выстраиваются вдоль его силовых линий, делая их видимыми.

Для ответа на вопрос необходимо сравнить эти экспериментальные картины с теоретическими изображениями силовых линий электрического поля, которые обычно приводятся в учебниках (подразумеваемые рисунки 36.3 и 36.4).

Сравнение картин полей

1. Сравнение рис. 36.7, а с теоретической картиной поля одиночного заряда (рис. 36.3). На рисунке 36.7, а изображено поле одного уединенного заряженного тела. Частицы выстроились в прямые линии, радиально расходящиеся от центрального объекта. Эта картина полностью аналогична теоретическому изображению силовых линий поля точечного заряда. Густота линий уменьшается с увеличением расстояния от заряда, что соответствует уменьшению напряженности электрического поля.

2. Сравнение рис. 36.7, б с теоретической картиной поля двух одноименных зарядов (рис. 36.4). На рисунке 36.7, б показано поле, созданное двумя одноименными зарядами. Линии, исходящие из зарядов, изгибаются, как бы отталкиваясь друг от друга. В пространстве между зарядами есть область, где линии редки или отсутствуют, что указывает на слабую напряженность поля. Эта экспериментальная картина качественно совпадает с теоретической картиной силовых линий для двух одноименных зарядов, которая также демонстрирует их отталкивание и наличие области со слабым полем (или точки, где напряженность поля равна нулю) между зарядами.

Выводы

Сравнение экспериментальных и теоретических картин электрических полей позволяет сделать следующие выводы:

1. Модель силовых линий является наглядным и физически корректным способом изображения электрических полей. Эксперимент подтверждает основные свойства силовых линий: их направление совпадает с направлением вектора напряженности, а их густота пропорциональна модулю напряженности поля.

2. Экспериментальные наблюдения подтверждают справедливость теоретических расчетов электрических полей, в том числе и принципа суперпозиции. Поле системы зарядов (рис. 36.7, б) действительно является результатом сложения полей, создаваемых каждым из зарядов по отдельности.

3. Метод визуализации с помощью диэлектрических частиц является эффективным способом качественного исследования структуры электрических полей.

Ответ:

Картины электрических полей, полученные экспериментально на рисунке 36.7, полностью соответствуют теоретическим моделям полей, изображаемым с помощью силовых линий (подразумеваемые рисунки 36.3 и 36.4). Рисунок 36.7, а демонстрирует радиальное поле одиночного заряда, а рисунок 36.7, б — поле двух одноименных зарядов, характеризующееся отталкиванием силовых линий. Основной вывод заключается в том, что теоретическая концепция силовых линий электрического поля хорошо описывает реальные электрические поля и подтверждается экспериментально.