Номер 6, страница 187, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 47. Исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 6, страница 187.

Условие.

• Материальность электрического поля.

Решение.

Материальность электрического поля.

Электрическое поле — это особый вид материи, существующий объективно, то есть независимо от нашего сознания. В отличие от вещества, состоящего из дискретных частиц, поле является непрерывной формой материи. Концепция поля была введена Майклом Фарадеем для объяснения взаимодействия зарядов на расстоянии. Согласно этой концепции (теории близкодействия), каждый заряд создает в окружающем пространстве электрическое поле, которое затем действует на другие заряды, помещенные в него.

Материальность электрического поля подтверждается рядом его фундаментальных физических свойств, которые можно наблюдать и измерять экспериментально:

1. Конечная скорость распространения. Любые изменения в электрическом поле (например, при движении его источника-заряда) распространяются в пространстве не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с). Этот факт доказывает, что поле является физическим посредником, которому требуется время для передачи взаимодействия от одной точки к другой.

2. Наличие энергии. Электрическое поле обладает энергией. Классический пример — заряженный конденсатор, энергия которого сосредоточена в электрическом поле между его обкладками. Объемная плотность энергии электрического поля в вакууме определяется формулой: $w_E = \frac{\epsilon_0 E^2}{2}$, где $\epsilon_0$ — электрическая постоянная, а $\text{E}$ — напряженность электрического поля. Эта энергия может превращаться в другие формы, например, в тепловую или световую.

3. Способность оказывать силовое воздействие. Основное проявление электрического поля — это его способность действовать с силой на электрические заряды. Сила $\vec{F}$, действующая на точечный заряд $\text{q}$, помещенный в поле с напряженностью $\vec{E}$, равна $\vec{F} = q\vec{E}$. Это реальное, измеримое физическое воздействие.

4. Наличие импульса. Электромагнитное поле (единство электрического и магнитного полей) обладает импульсом. Это проявляется, например, в явлении светового давления, которое предсказал Максвелл и экспериментально подтвердил Лебедев. Электромагнитные волны (свет, радиоволны) при падении на поверхность оказывают на нее давление, что доказывает передачу импульса от поля к веществу.

5. Существование в виде электромагнитных волн. Переменное электрическое поле может существовать в отрыве от своих источников в виде электромагнитных волн. Эти волны распространяются в пространстве, перенося энергию и импульс, что доказывает самостоятельное существование поля как формы материи.

Таким образом, электрическое поле не является просто удобной математической моделью, а представляет собой объективную физическую реальность, обладающую всеми атрибутами материи.

Ответ: Электрическое поле является материальным, так как оно существует объективно, обладает энергией, импульсом, распространяется в пространстве с конечной скоростью и оказывает силовое воздействие на электрические заряды. Эти свойства доказывают, что поле — это особая форма материи, а не математическая абстракция.