Номер 21, страница 243 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Задачи для повторения - номер 21, страница 243.

Условие.

21. Может ли существовать электрическое поле в вакууме?

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Да, электрическое поле может существовать в вакууме. Более того, вакуум является "идеальной" средой для существования и изучения электрических полей в их чистом виде, без искажающего влияния вещества.

Вот несколько ключевых аргументов, подтверждающих это:

1. Электрическое поле — свойство заряда, а не среды. Электрическое поле создается электрическими зарядами (а также изменяющимися во времени магнитными полями). Это поле является неотъемлемым свойством самого заряда и представляет собой особую форму материи, которая распространяется в пространстве вокруг него. Для существования поля не требуется какая-либо материальная среда (вещество). Заряд, помещенный в вакуум, будет создавать вокруг себя поле точно так же, как он делал бы это в воздухе.
2. Фундаментальные законы электродинамики. Основные уравнения электродинамики, включая закон Кулона, изначально формулируются для вакуума. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами $q_1$ и $q_2$ в вакууме определяется формулой: $F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$ В этой формуле присутствует $\epsilon_0$ — электрическая постоянная, также известная как диэлектрическая проницаемость вакуума. Само существование этой фундаментальной физической константы для вакуума доказывает, что электрические взаимодействия, а значит и поля, в нем существуют.
3. Распространение электромагнитных волн. Свет, радиоволны, рентгеновские лучи — всё это электромагнитные волны, которые представляют собой распространяющиеся в пространстве колебания электрического и магнитного полей. Свет от Солнца и далеких звезд достигает Земли, преодолевая огромное пространство, которое является практически полным вакуумом. Это является прямым и наглядным доказательством того, что электрическое поле не только может существовать, но и свободно распространяться в вакууме. В отличие от звука, который является механической волной и требует среды для распространения, электромагнитные поля в среде не нуждаются.

Таким образом, электрическое поле является фундаментальным физическим полем, которое может существовать в любой точке пространства, независимо от того, заполнена ли эта точка веществом или является вакуумом.

Ответ: Да, электрическое поле может существовать в вакууме. Оно создается электрическими зарядами и не требует наличия какой-либо материальной среды для своего существования и распространения.