Номер 2, страница 42, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 72. Электромагнитное поле. Вопросы и задания - номер 2, страница 42.

Условие.

2. Какое электрическое поле называется вихревым?

Решение.

Вихревым электрическим полем называется электрическое поле, силовые линии которого являются замкнутыми кривыми. В отличие от электростатического (кулоновского) поля, создаваемого неподвижными электрическими зарядами, вихревое поле порождается изменяющимся во времени магнитным полем. Это явление лежит в основе электромагнитной индукции.

Основное отличие вихревого поля от электростатического заключается в его характере. Электростатическое поле является потенциальным: работа по перемещению заряда в нем по любому замкнутому контуру равна нулю, а его силовые линии всегда начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных (или уходят в бесконечность). Вихревое поле, напротив, является непотенциальным. Это означает, что работа, совершаемая силами этого поля при перемещении заряда по замкнутому контуру, в общем случае не равна нулю.

Возникновение и свойства вихревого электрического поля описываются законом электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, любое изменение магнитного потока $\Phi_B$ через поверхность, ограниченную замкнутым контуром $\text{L}$, создает в этом контуре электродвижущую силу (ЭДС) индукции. Эта ЭДС и есть работа вихревого поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура. Математически это выражается через циркуляцию вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$:

$\mathcal{E}_{ind} = \oint_L \vec{E} \cdot d\vec{l} = -\frac{d\Phi_B}{dt}$

Так как циркуляция вектора $\vec{E}$ для вихревого поля отлична от нуля, его силовые линии не могут начинаться и заканчиваться на зарядах — они замкнуты сами на себя, подобно вихрям в жидкости, что и послужило причиной для названия "вихревое".

Таким образом, вихревое электрическое поле — это неотъемлемая часть единого электромагнитного поля, описываемого уравнениями Максвелла. Оно играет ключевую роль в работе трансформаторов, генераторов и в процессе распространения электромагнитных волн.

Ответ: Вихревым электрическим полем называется поле, порождаемое изменяющимся во времени магнитным полем, силовые линии которого являются замкнутыми. Такое поле является непотенциальным, так как работа по перемещению заряда в нем вдоль замкнутого контура не равна нулю.