Номер 1, страница 170 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. Что является источником магнитного поля?

1. Источником магнитного поля является движущийся электрический заряд. Любое направленное движение заряженных частиц, то есть электрический ток, создает в окружающем пространстве магнитное поле. Это фундаментальное положение теории электромагнетизма. Источники магнитного поля можно разделить на несколько основных категорий.

• Макроскопические токи: Это самый очевидный источник. Когда по проводнику (например, по проводу) течет электрический ток, вокруг него возникает магнитное поле. Это явление было открыто Гансом Кристианом Эрстедом в 1820 году. Величина и направление этого поля описываются законом Био-Савара-Лапласа и законом Ампера. Примерами таких источников являются проводники с током, катушки индуктивности и электромагниты.

• Микроскопические токи (в постоянных магнитах): Магнитные свойства постоянных магнитов также обусловлены движением зарядов, но уже на атомном уровне. Существуют два основных вклада в магнетизм атомов:

  • Орбитальное движение электронов: Электроны, движущиеся по орбитам вокруг ядра атома, создают микроскопические токи, которые порождают магнитное поле. Каждый такой электрон можно представить как крошечный виток с током.

  • Спин электронов: Электроны, протоны и нейтроны обладают собственным внутренним моментом импульса, называемым спином. Это чисто квантовое свойство, которое не имеет точного классического аналога, но его можно условно представить как вращение частицы вокруг своей оси. Спин заряженной частицы (например, электрона) также создает магнитное поле. Именно спиновый магнетизм электронов вносит основной вклад в свойства постоянных магнитов.

  В ферромагнитных материалах (железо, кобальт, никель) спиновые магнитные моменты соседних атомов выстраиваются в одном направлении в больших областях, называемых доменами. Если эти домены сориентированы, материал становится постоянным магнитом и создает сильное внешнее магнитное поле.

• Переменное электрическое поле: Согласно одному из уравнений Максвелла, источником магнитного поля может быть не только электрический ток, но и изменяющееся во времени электрическое поле. Этот эффект имеет решающее значение для существования электромагнитных волн (например, света или радиоволн), в которых изменяющиеся электрические и магнитные поля непрерывно порождают друг друга.

Ответ: Источниками магнитного поля являются: 1) движущиеся электрические заряды (электрический ток), включая макроскопические токи в проводниках и микроскопические токи внутри атомов (движение и спины электронов); 2) переменные во времени электрические поля.