Номер 4, страница 110 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

4. Что является источником электрического поля?

Источниками электрического поля, согласно фундаментальным законам электродинамики, являются две сущности: электрические заряды и переменные магнитные поля.

1. Электрические заряды

Основным и наиболее известным источником электрического поля является электрический заряд. Любое тело или элементарная частица, обладающие электрическим зарядом ($q$), создают вокруг себя в пространстве особое состояние материи — электрическое поле. Это поле проявляет себя через силовое воздействие на другие заряды, помещенные в него.

• Стационарные (неподвижные) заряды создают электростатическое поле. Это поле является потенциальным (невихревым), его силовые линии начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных (или уходят в бесконечность). Напряженность такого поля $E$ для точечного заряда $q$ на расстоянии $r$ от него определяется выражением: $E = k \frac{|q|}{r^2}$ где $k$ — коэффициент пропорциональности, зависящий от системы единиц (в СИ $k = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}$).
• Движущиеся заряды (электрический ток) также создают электрическое поле. Однако, помимо электрического поля, они являются источником и магнитного поля. Электрическое поле движущегося заряда отличается от поля покоящегося заряда.

2. Переменные магнитные поля

Вторым источником электрического поля является изменяющееся во времени магнитное поле. Это явление было открыто Майклом Фарадеем и описывается законом электромагнитной индукции. Согласно этому закону, любое изменение магнитного потока $\Phi_B$ через некоторую поверхность порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле.

Математически это выражается одним из уравнений Максвелла в интегральной форме: $\oint_L \vec{E} \cdot d\vec{l} = - \frac{d\Phi_B}{dt}$

Это уравнение показывает, что циркуляция вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$ по любому замкнутому контуру $L$ не равна нулю, если изменяется магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром. Основные отличия вихревого электрического поля от электростатического:

• Оно является непотенциальным. Работа по перемещению заряда по замкнутому контуру в таком поле не равна нулю.
• Его силовые линии являются замкнутыми, они не имеют ни начала, ни конца, в отличие от линий электростатического поля.

Именно вихревое электрическое поле является причиной возникновения индукционного тока в замкнутых проводящих контурах при изменении магнитного поля.

Таким образом, в общем случае электрическое поле в любой точке пространства является суперпозицией (суммой) двух полей: электростатического поля, создаваемого зарядами, и вихревого поля, порождаемого переменными магнитными полями.

Ответ: Источниками электрического поля являются электрические заряды (как неподвижные, так и движущиеся) и изменяющиеся во времени магнитные поля.