Номер 4, страница 256 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 52. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Ответь на вопросы - номер 4, страница 256.

Условие.

4. Опишите механизм возникновения индукционного тока, опираясь на знание о существовании электромагнитного поля.

Решение.

Решение 2.

Источником магнитного поля являются движущиеся электрические заряды, а также изменяющиеся во времени электрические поля. Это фундаментальное положение теории электромагнетизма. Можно выделить несколько конкретных проявлений этого принципа. Во-первых, это электрический ток, то есть упорядоченное движение зарядов по проводнику, которое создает магнитное поле вокруг него. Во-вторых, любая отдельная движущаяся заряженная частица, например, электрон, летящий в вакууме, порождает магнитное поле. В-третьих, согласно теории Максвелла, переменное электрическое поле также является источником магнитного поля, что обеспечивает возможность существования электромагнитных волн. Наконец, на микроуровне источником магнетизма являются собственные магнитные моменты элементарных частиц (связанные со спином) и орбитальные моменты электронов в атомах. Суммарное действие этих моментов в таких веществах, как ферромагнетики, создает макроскопическое поле постоянных магнитов.

Ответ: Источником магнитного поля являются движущиеся электрические заряды и переменные электрические поля.

4. Механизм возникновения индукционного тока объясняется с позиций теории электромагнитного поля, которая утверждает, что электрическое и магнитное поля — это две стороны единого целого. Основная идея заключается в том, что любое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле. В отличие от электростатического поля, создаваемого неподвижными зарядами, силовые линии вихревого поля замкнуты сами на себя. Этот постулат является физическим смыслом одного из уравнений Максвелла, известного как закон электромагнитной индукции Фарадея. В дифференциальной форме он записывается так:

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

Здесь $ \nabla \times \vec{E} $ (ротор вектора $\vec{E}$) характеризует "завихренность" электрического поля, а $ \frac{\partial \vec{B}}{\partial t} $ — скорость изменения магнитного поля во времени.

Сам процесс возникновения тока происходит следующим образом. Когда изменяется магнитный поток, пронизывающий замкнутый проводящий контур, это означает, что в области контура изменяется магнитное поле. Это изменяющееся магнитное поле, согласно указанному закону, индуцирует вихревое электрическое поле. Это поле возникает во всем окружающем пространстве, включая и сам материал проводника. Далее, индуцированное электрическое поле действует на свободные носители заряда в проводнике (например, на электроны) с силой $ \vec{F} = q\vec{E} $, заставляя их двигаться упорядоченно. Это направленное движение зарядов и есть индукционный ток. Таким образом, причиной тока является не само магнитное поле, а порождаемое его изменением вихревое электрическое поле.

Ответ: Изменение магнитного поля во времени порождает вихревое электрическое поле. Это электрическое поле действует на свободные заряды в замкнутом проводнике, вызывая их упорядоченное движение — индукционный ток.

5. Представленный на изображении вопрос под номером 5 является неполным, его текст обрывается. В связи с этим предоставить на него развернутый и корректный ответ не представляется возможным.

Ответ: Вопрос сформулирован не до конца.