Номер 1, страница 118, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Магнитное поле. Параграф 75. Индукция магнитного поля. Повторим изученное - номер 1, страница 118.

Условие.

• Что является источником магнитного поля?

Решение.

Решение

Магнитное поле — это силовое поле, которое создается движущимися электрическими зарядами, токами, а также возникает в результате изменения электрического поля во времени. Оно оказывает силовое воздействие на другие движущиеся заряды. Существует несколько фундаментальных источников магнитного поля:

1. Движущиеся электрические заряды (электрический ток).
Это основной и наиболее известный источник. Любой электрический ток, то есть упорядоченное движение заряженных частиц (например, электронов в металлическом проводнике), создает вокруг себя магнитное поле. Это было экспериментально открыто Гансом Христианом Эрстедом в 1820 году. Связь между током и создаваемым им магнитным полем количественно описывается, например, законом Био-Савара-Лапласа:
$d\vec{B} = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{I(d\vec{l} \times \vec{r})}{r^3}$
где $d\vec{B}$ — вектор магнитной индукции, создаваемый элементом проводника $d\vec{l}$ с током $\text{I}$, $\vec{r}$ — радиус-вектор от элемента $d\vec{l}$ к точке наблюдения, и $\mu_0$ — магнитная постоянная.

2. Постоянные магниты (собственные магнитные моменты частиц).
Магнетизм постоянных магнитов также имеет в своей основе движение электрических зарядов, но на микроскопическом, атомном уровне. Элементарные частицы, такие как электроны, обладают собственным внутренним моментом импульса, называемым спином. Спин порождает собственный (спиновый) магнитный момент. Кроме того, движение электрона по орбите вокруг ядра атома эквивалентно микроскопическому круговому току, который создает орбитальный магнитный момент. В некоторых материалах, называемых ферромагнетиками (например, железо, никель, кобальт), эти микроскопические магнитные моменты способны выстраиваться параллельно друг другу, их поля складываются, и в результате тело создает собственное макроскопическое магнитное поле.

3. Переменное электрическое поле.
Согласно обобщенной теории электромагнетизма, созданной Джеймсом Клерком Максвеллом, источником магнитного поля является не только ток, но и любое изменение электрического поля во времени. Это означает, что даже в вакууме, где нет зарядов и токов проводимости, переменное электрическое поле порождает вихревое магнитное поле. Этот фундаментальный принцип лежит в основе существования и распространения электромагнитных волн (света, радиоволн и т.д.). Математически это выражается в уравнениях Максвелла, в частности, в законе Ампера-Максвелла для полного тока:
$\oint_C \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 (I + \varepsilon_0 \frac{d\Phi_E}{dt})$
Здесь слагаемое $\varepsilon_0 \frac{d\Phi_E}{dt}$ описывает так называемый ток смещения, который показывает, как изменение потока электрического поля $\Phi_E$ во времени порождает магнитное поле.

Таким образом, все известные источники магнитного поля в конечном счете сводятся к движению электрических зарядов (включая микроскопическое движение и спины частиц) и изменению электрических полей.

Ответ: Источниками магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (электрический ток), постоянные магниты (магнетизм которых обусловлен спиновыми и орбитальными магнитными моментами электронов в атомах) и переменные электрические поля.