Номер 2, страница 116 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 28. Электрическое поле. Вопросы - номер 2, страница 116.

Условие.

2. Чем отличается поле от вещества?

Решение.

1. Что такое электрическое поле?
Электрическое поле — это особый вид материи, существующий вокруг электрических зарядов или тел и в пространстве, где происходит изменение магнитного поля. Оно является посредником при взаимодействии заряженных частиц. Электрическое поле невидимо, но его можно обнаружить по силовому действию, которое оно оказывает на внесенный в него электрический заряд. Основной силовой характеристикой электрического поля является вектор напряженности $\vec{E}$, который определяется как отношение силы $\vec{F}$, действующей на пробный положительный заряд $q_0$, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда: $\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q_0}$. Напряженность измеряется в ньютонах на кулон (Н/Кл) или вольтах на метр (В/м).

Ответ: Электрическое поле — это форма материи, создаваемая электрическими зарядами и переменными магнитными полями, которая оказывает силовое воздействие на другие заряды.

2. Чем отличается поле от вещества?
Поле и вещество — это две фундаментальные формы существования материи, но они имеют существенные различия.
Структура: Вещество имеет дискретную (прерывистую) структуру, то есть состоит из отдельных частиц — атомов, молекул, ионов. Поле, в свою очередь, непрерывно в пространстве, оно существует в каждой его точке.
Масса покоя: Частицы вещества (например, электроны, протоны) обладают массой покоя. Кванты фундаментальных полей (например, фотон для электромагнитного поля) массы покоя не имеют.
Скорость распространения: Взаимодействия в веществе распространяются со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме. Электромагнитное поле само распространяется в вакууме со скоростью света $\text{c}$.
Принцип действия: Вещество действует на другое вещество при непосредственном контакте или на расстоянии через поле. Поле же является самим посредником взаимодействия, передавая его от одной частицы к другой.

Ответ: Поле отличается от вещества своей непрерывной структурой (в противовес дискретной структуре вещества), отсутствием массы покоя у его квантов и распространением со скоростью света. Вещество состоит из частиц, а поле является посредником их взаимодействия.

3. Перечислите основные свойства электрического поля.
Основные свойства электрического поля:
1. Материальность: Электрическое поле материально, оно существует независимо от нашего сознания и от наличия пробных зарядов для его обнаружения. Оно обладает энергией, плотность которой в вакууме равна $w_e = \frac{\varepsilon_0 E^2}{2}$, где $\varepsilon_0$ — электрическая постоянная.
2. Источники поля: Электрическое поле порождается электрическими зарядами (как покоящимися, так и движущимися), а также переменными во времени магнитными полями.
3. Обнаружение поля: Поле обнаруживается по его силовому действию на электрические заряды. Сила, действующая на заряд $\text{q}$, равна $\vec{F} = q\vec{E}$.
4. Конечная скорость распространения: Любые изменения в электрическом поле распространяются в пространстве не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с).
5. Принцип суперпозиции: Напряженность поля, созданного системой зарядов в некоторой точке пространства, равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых в этой точке каждым из зарядов в отдельности: $\vec{E} = \sum_{i} \vec{E_i}$.
6. Характер силовых линий: Силовые линии электростатического поля (созданного неподвижными зарядами) не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных (или уходят в бесконечность). Силовые линии вихревого электрического поля (созданного переменным магнитным полем) являются замкнутыми.

Ответ: Основные свойства электрического поля: оно материально (обладает энергией), порождается зарядами и переменными магнитными полями, действует на заряды с силой, распространяется с конечной скоростью (скоростью света) и подчиняется принципу суперпозиции.