Номер 3, 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 3, страница 256.

3. Что является источником магнитного поля?

3. Решение

Источником магнитного поля, согласно фундаментальным законам физики (уравнениям Максвелла), являются движущиеся электрические заряды и изменяющиеся во времени электрические поля. Эти источники можно рассмотреть подробнее на макроскопическом и микроскопическом уровнях.

1. Движущиеся электрические заряды (электрический ток). Это исторически первый открытый и наиболее известный источник магнитного поля. Любой электрический ток, который представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц (например, электронов в металлическом проводнике), создает в окружающем пространстве магнитное поле. Это явление было экспериментально обнаружено Хансом Кристианом Эрстедом в 1820 году. Например, проводник с током или катушка индуктивности являются источниками макроскопического магнитного поля.

2. Переменное электрическое поле. Джеймс Клерк Максвелл теоретически предсказал и доказал, что изменяющееся во времени электрическое поле также порождает магнитное поле, даже в полном вакууме, где нет движущихся зарядов. Этот вклад, называемый током смещения, имеет решающее значение для объяснения существования и распространения электромагнитных волн (света, радиоволн). Уравнение Ампера–Максвелла в интегральной форме объединяет оба источника: $ \oint_L \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 \left( I_{enc} + \varepsilon_0 \frac{d\Phi_E}{dt} \right) $. Здесь $I_{enc}$ — это обычный электрический ток (ток проводимости), а член $ \varepsilon_0 \frac{d\Phi_E}{dt} $ описывает вклад от переменного электрического поля.

3. Собственный магнитный момент частиц (спин). На микроскопическом уровне магнетизм многих материалов, в особенности постоянных магнитов, объясняется наличием у элементарных частиц (в первую очередь, у электронов) собственного, или внутреннего, магнитного момента. Этот момент является фундаментальным квантовым свойством частицы, называемым спином, и не связан с ее классическим движением. Кроме спинового, существует и орбитальный магнитный момент, обусловленный движением электрона вокруг ядра в атоме. В ферромагнитных материалах (например, железе) эти микроскопические магнитные моменты выстраиваются параллельно друг другу в больших областях (доменах), создавая сильное суммарное макроскопическое поле.

Ответ: источниками магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (электрический ток), переменные во времени электрические поля, а также собственные (спиновые и орбитальные) магнитные моменты элементарных частиц.