Номер 2, страница 153 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 30. Гипотеза Максвелла. Электромагнитные волны. Вопросы - номер 2, страница 153.

Условие.

2. В чём состояла гипотеза Максвелла?

Решение.

2. В чём состояла гипотеза Максвелла?

Гипотеза Джеймса Клерка Максвелла, ставшая одним из столпов классической электродинамики, заключается в фундаментальном предположении о взаимосвязи электрических и магнитных полей. Суть гипотезы в следующем: любое изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве вихревое магнитное поле.

До работ Максвелла было известно, что:
1. Электрический ток (движущиеся заряды) создает вокруг себя магнитное поле (закон Ампера).
2. Изменяющееся во времени магнитное поле создает вихревое электрическое поле (закон электромагнитной индукции Фарадея).

Максвелл заметил неполноту и асимметрию в этих законах. Он предположил, что должно существовать и обратное явление к закону Фарадея. Для математического описания этого он ввёл концепцию тока смещения. Ток смещения, в отличие от тока проводимости, не связан с движением зарядов, а обусловлен исключительно скоростью изменения электрического поля. Плотность тока смещения в вакууме описывается формулой:
$J_D = \epsilon_0 \frac{\partial E}{\partial t}$
где $ \epsilon_0 $ — электрическая постоянная, а $ \frac{\partial E}{\partial t} $ — скорость изменения напряженности электрического поля.

Введение тока смещения позволило Максвеллу обобщить закон Ампера и создать единую, полную и симметричную систему уравнений (уравнения Максвелла), описывающую все электромагнитные явления.

Важнейшим следствием этой гипотезы стало теоретическое предсказание существования электромагнитных волн — распространяющегося в пространстве процесса взаимного порождения переменных электрического и магнитного полей. Максвелл рассчитал скорость этих волн и обнаружил, что она равна скорости света, что позволило ему сделать гениальный вывод: свет есть электромагнитная волна.

Ответ: Гипотеза Максвелла состоит в том, что любое изменяющееся во времени электрическое поле создаёт в окружающем пространстве вихревое магнитное поле.