Номер 2, страница 69 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Самостоятельные работы. СР-52. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Вариант 1 - номер 2, страница 69.

Условие.

2. Какое поле порождает в пространстве переменное магнитное поле?

Решение.

2. Решение

Переменное во времени магнитное поле порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле. Это явление, известное как электромагнитная индукция, было открыто Майклом Фарадеем и является одним из фундаментальных принципов электродинамики.

Это индуцированное электрическое поле принципиально отличается от электростатического поля, которое создается неподвижными электрическими зарядами. Основные отличия:

1. Происхождение: Электростатическое поле создается зарядами, в то время как вихревое электрическое поле порождается изменением магнитного поля.

2. Структура поля: Электростатическое поле является потенциальным (консервативным). Его силовые линии начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных (или уходят в бесконечность) и никогда не бывают замкнутыми. Работа такого поля по любому замкнутому контуру равна нулю. Вихревое электрическое поле является непотенциальным (неконсервативным). Его силовые линии представляют собой замкнутые кривые, которые охватывают линии изменяющегося магнитного поля. Работа этого поля по замкнутому контуру не равна нулю, что и приводит к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) индукции.

Математически этот факт описывается одним из уравнений Максвелла, которое представляет собой закон Фарадея в дифференциальной форме:

$ \nabla \times \vec{E} = -\frac{\partial \vec{B}}{\partial t} $

Здесь $ \vec{E} $ — напряженность электрического поля, $ \vec{B} $ — индукция магнитного поля, $ \frac{\partial \vec{B}}{\partial t} $ — скорость изменения магнитного поля со временем. Выражение $ \nabla \times \vec{E} $ (ротор вектора $ \vec{E} $) характеризует "завихренность" поля. Если ротор не равен нулю, то поле является вихревым.

Таким образом, переменные электрические и магнитные поля не существуют по отдельности. Изменяющееся магнитное поле создает вихревое электрическое поле, которое, в свою очередь (если оно тоже изменяется), порождает магнитное поле. Этот процесс взаимного порождения полей лежит в основе существования и распространения в пространстве электромагнитных волн.

Ответ: Переменное магнитное поле порождает в пространстве вихревое электрическое поле.