Номер 1, страница 256 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 52. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 1, страница 256.

1. Кем и когда была создана теория электромагнитного поля и в чём заключается её суть?

Теория электромагнитного поля была создана шотландским физиком-теоретиком Джеймсом Клерком Максвеллом в период с 1860 по 1865 год. Его работа «Динамическая теория электромагнитного поля», опубликованная в 1865 году, представила миру единую теорию, которая описывала электричество, магнетизм и свет как проявления одного и того же явления — электромагнитного поля. Максвелл обобщил и математически оформил открытия своих предшественников, в частности Майкла Фарадея, Андре-Мари Ампера и Карла Фридриха Гаусса.

Суть теории заключается в следующих ключевых положениях:

• Электрическое и магнитное поля не являются независимыми сущностями, а представляют собой две взаимосвязанные компоненты единого электромагнитного поля.
• Переменное во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле (закон электромагнитной индукции Фарадея).
• Переменное во времени электрическое поле или движущиеся электрические заряды (электрический ток) порождают магнитное поле (обобщенный закон Ампера, включающий ток смещения, введенный Максвеллом).
• Взаимное порождение переменных электрического и магнитного полей приводит к распространению в пространстве электромагнитных волн. Максвелл теоретически вычислил скорость этих волн и обнаружил, что она совпадает со скоростью света. Это позволило ему сделать революционный вывод: свет — это электромагнитная волна.

Математической основой теории является система из четырех уравнений, известных как уравнения Максвелла (в дифференциальной форме):

1. Закон Гаусса для электрического поля: $ \nabla \cdot \vec{E} = \frac{\rho}{\varepsilon_0} $

2. Закон Гаусса для магнитного поля: $ \nabla \cdot \vec{B} = 0 $

3. Закон индукции Фарадея: $ \nabla \times \vec{E} = -\frac{\partial \vec{B}}{\partial t} $

4. Закон Ампера-Максвелла: $ \nabla \times \vec{B} = \mu_0 \left(\vec{J} + \varepsilon_0 \frac{\partial \vec{E}}{\partial t}\right) $

Ответ: Теория электромагнитного поля была создана Джеймсом Клерком Максвеллом в 1860-1865 годах. Её суть в том, что электрические и магнитные поля являются единым целым; переменное электрическое поле порождает магнитное, и наоборот, переменное магнитное поле порождает электрическое, что обуславливает существование и распространение электромагнитных волн, частным случаем которых является свет.

2. Согласно классической электродинамике, существует два вида источников электрического поля.

• Электрические заряды. Любой электрический заряд (как положительный, так и отрицательный) создаёт в окружающем пространстве электрическое поле. Если заряд неподвижен, поле называется электростатическим. Это фундаментальное свойство заряженных частиц.
• Изменяющиеся во времени магнитные поля. В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея, любое изменение магнитного поля во времени (например, изменение величины или направления вектора магнитной индукции) приводит к возникновению в пространстве вихревого электрического поля. Такое поле отличается от электростатического тем, что его силовые линии являются замкнутыми.

Таким образом, электрическое поле может быть создано как статичными источниками (зарядами), так и динамическими процессами (изменением магнитного поля).

Ответ: Источниками электрического поля являются электрические заряды и изменяющиеся во времени магнитные поля.