Номер 446, страница 70 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрическое напряжение - номер 446, страница 70.

Условие.

446. Являются ли генераторы тока на электростанциях источниками электрических зарядов? Как возникает электрическое поле в проводнике, подключённом к генератору?

Решение.

Являются ли генераторы тока на электростанциях источниками электрических зарядов?
Нет, генераторы тока не являются источниками, то есть «создателями», электрических зарядов. Свободные носители заряда (в металлах — электроны) уже существуют в большом количестве в проводниках, из которых состоит электрическая цепь. Роль генератора заключается в том, чтобы заставлять эти заряды двигаться упорядоченно. Внутри генератора действуют так называемые сторонние силы (неэлектростатической природы), которые совершают работу по разделению зарядов: они перемещают электроны с положительного полюса на отрицательный против сил электрического поля. В результате на полюсах генератора создается и поддерживается разность потенциалов (напряжение). Таким образом, генератор является источником энергии (источником электродвижущей силы, ЭДС), а не источником зарядов. Его можно сравнить с насосом, который заставляет циркулировать воду в замкнутой системе труб, но не создает саму воду.
Ответ: Нет, генераторы тока на электростанциях не создают электрические заряды. Они являются источниками энергии (ЭДС), которая разделяет уже существующие заряды и поддерживает их упорядоченное движение в цепи.

Как возникает электрическое поле в проводнике, подключённом к генератору?
Электрическое поле в проводнике возникает как прямое следствие работы генератора. Генератор создает и поддерживает на своих клеммах разность потенциалов. Когда к этим клеммам подключают проводник, эта разность потенциалов прикладывается к его концам. Наличие разности потенциалов вдоль проводника означает, что внутри него существует электрическое поле. Источниками этого поля являются избыточные заряды, накопленные на полюсах генератора, а также заряды, которые перераспределяются по поверхности самого проводника. Электрическое поле направлено вдоль проводника от точки с более высоким потенциалом к точке с более низким потенциалом. Именно это поле оказывает силовое действие ($F = qE$) на свободные носители заряда в проводнике, заставляя их двигаться упорядоченно, что и представляет собой электрический ток.
Ответ: Электрическое поле в проводнике возникает из-за разности потенциалов, которую создает генератор на концах проводника. Это поле, создаваемое зарядами на клеммах и на поверхности проводника, является причиной возникновения электрического тока.