Номер 59.20, страница 212 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 8. Магнитные и электромагнитные явления. Параграф 59. Магнитное поле проводника с током - номер 59.20, страница 212.

Условие.

59.20 [н] Проводник создаёт магнитное поле, когда по нему движутся заряженные частицы. Сохраняет ли при этом каждый носитель заряда своё электрическое поле? Магнитное поле создается только совокупностью движущихся зарядов или каждым в отдельности?

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

Сохраняет ли при этом каждый носитель заряда своё электрическое поле?
Да, сохраняет. Согласно фундаментальным принципам электродинамики, любой объект, обладающий электрическим зарядом, создаёт вокруг себя электрическое поле. Это свойство не зависит от того, движется заряд или покоится. Когда носитель заряда (например, электрон в проводнике) начинает двигаться, он, помимо своего постоянного электрического поля, создаёт также и магнитное поле. Таким образом, движущийся заряд является источником единого электромагнитного поля.
Важно отметить, что хотя каждый отдельный электрон в проводнике сохраняет своё электрическое поле, сам проводник в целом остаётся электрически нейтральным. Это происходит потому, что отрицательный заряд движущихся электронов компенсируется положительным зарядом ионов кристаллической решётки металла. В результате суммарное электрическое поле вне проводника равно нулю, но поле каждого отдельного носителя заряда никуда не исчезает.

Ответ: Да, каждый носитель заряда сохраняет своё электрическое поле независимо от того, движется он или покоится.

Магнитное поле создаётся только совокупностью движущихся зарядов или каждым в отдельности?
Магнитное поле создаётся каждым движущимся зарядом в отдельности. Существование магнитного поля — это релятивистский эффект, связанный с движением электрического заряда. Магнитное поле, создаваемое точечным зарядом $q$, который движется со скоростью $\vec{v}$, в точке с радиус-вектором $\vec{r}$ относительно заряда определяется выражением (один из вариантов закона Био — Савара — Лапласа):
$\vec{B} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{q(\vec{v} \times \vec{r})}{r^3}$
где $\mu_0$ — магнитная постоянная.
Магнитное поле, создаваемое током в проводнике, представляет собой результат векторного сложения (суперпозиции) магнитных полей, создаваемых огромным количеством отдельных движущихся носителей заряда (электронов). Таким образом, макроскопическое магнитное поле тока является проявлением полей, создаваемых каждой отдельной движущейся заряженной частицей.

Ответ: Магнитное поле создаётся каждым движущимся зарядом в отдельности. Наблюдаемое поле от проводника с током является векторной суммой полей от всех этих отдельных зарядов.