Номер 1, 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 2 - номер 1, страница 69.

Условие.

1. Какое поле создает в пространстве переменное электрическое поле?

Решение.

1. Решение

Согласно теории электромагнетизма, разработанной Джеймсом Клерком Максвеллом, изменяющееся во времени электрическое поле создает в окружающем пространстве магнитное поле. Это явление является одним из ключевых открытий, объединивших электричество и магнетизм в единую теорию.

Этот процесс описывается одним из уравнений Максвелла, известным как закон Ампера-Максвелла. В дифференциальной форме он записывается следующим образом:

$ \nabla \times \vec{B} = \mu_0 \vec{j} + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{\partial \vec{E}}{\partial t} $

Здесь:
$ \nabla \times \vec{B} $ — ротор вектора магнитной индукции, который характеризует создаваемое вихревое магнитное поле.
$ \vec{E} $ — напряженность электрического поля.
$ \frac{\partial \vec{E}}{\partial t} $ — скорость изменения электрического поля во времени. Именно этот член уравнения, называемый током смещения, показывает, что переменное электрическое поле является источником магнитного поля.
$ \vec{j} $ — плотность тока проводимости (электрический ток, создаваемый движением зарядов).
$ \varepsilon_0 $ и $ \mu_0 $ — электрическая и магнитная постоянные.

Таким образом, даже в вакууме, где нет токов проводимости ($ \vec{j} = 0 $), любое изменение электрического поля ($ \frac{\partial \vec{E}}{\partial t} \neq 0 $) порождает магнитное поле. В свою очередь, переменное магнитное поле, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, порождает электрическое. Этот непрерывный процесс взаимного порождения полей приводит к распространению в пространстве единого электромагнитного поля в виде электромагнитных волн (например, света или радиоволн).

Ответ: Переменное электрическое поле создает в пространстве переменное (вихревое) магнитное поле.