Номер 2, страница 69 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. По какой причине в открытом вибраторе при электромагнитных колебаниях излучается волна?

2. Излучение электромагнитной волны в открытом вибраторе при электромагнитных колебаниях происходит по причине ускоренного движения электрических зарядов (электронов) в проводнике вибратора. Согласно фундаментальным принципам электродинамики, любой электрический заряд, движущийся с ускорением, создает в окружающем пространстве электромагнитное поле, которое распространяется в виде волны.

Процесс можно разбить на несколько ключевых моментов:

1. Ускоренное движение зарядов. В открытом вибраторе, который представляет собой проводник с двумя концами, возбуждаются высокочастотные колебания тока. Это означает, что свободные электроны в проводнике совершают колебательное движение. Любое колебательное движение является движением с ускорением, так как скорость заряженных частиц постоянно изменяется по величине и направлению.

2. Создание переменных полей. Ускоренно движущиеся заряды создают в окружающем пространстве переменные во времени электрическое и магнитное поля.

• Переменный ток $I(t)$ в вибраторе создает вокруг него переменное магнитное поле $B(t)$.

• Периодическое накопление зарядов противоположных знаков на концах вибратора создает переменное электрическое поле $E(t)$.

3. Формирование и распространение волны. Ключевое отличие открытого вибратора от замкнутого колебательного контура (где электрическое поле сосредоточено между обкладками конденсатора, а магнитное — внутри катушки) заключается в том, что в открытом вибраторе поля не локализованы и простираются далеко в окружающее пространство. Согласно теории Максвелла, переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, а то, в свою очередь, порождает переменное электрическое поле. Этот процесс взаимного порождения полей позволяет им "отрываться" от вибратора и распространяться в пространстве самостоятельно, унося с собой энергию. Эта самоподдерживающаяся система переменных электрического и магнитного полей и есть электромагнитная волна.

Таким образом, открытая геометрия вибратора обеспечивает эффективное "излучение" полей в пространство, а ускоренное движение зарядов является первопричиной их возникновения.

Ответ: Электромагнитная волна излучается потому, что в открытом вибраторе происходит ускоренное колебательное движение электрических зарядов. Ускоренно движущиеся заряды создают в окружающем пространстве переменные электрическое и магнитное поля, которые, взаимно порождая друг друга, распространяются в виде электромагнитной волны.