Номер 4, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Возможен ли электрический ток без источника? Поясните примерами.

Да, электрический ток без источника тока в привычном понимании (гальванический элемент, аккумулятор, генератор) возможен. Источник тока необходим для поддержания длительного тока в цепи, так как он выполняет работу по разделению зарядов, создавая разность потенциалов (ЭДС) и восполняя потери энергии. Однако существуют условия, при которых упорядоченное движение зарядов (то есть электрический ток) может возникать и без такого источника.

Рассмотрим несколько примеров:

1. Явление электромагнитной индукции

Согласно закону Фарадея, при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает индукционный ток. Например, если перемещать постоянный магнит вблизи катушки из проволоки, в катушке потечет ток, который можно зафиксировать гальванометром. В данном случае нет никакой батарейки, но есть упорядоченное движение электронов. Энергия для этого тока берется из механической работы, которая совершается для перемещения магнита. Такие токи, возникающие в сплошных проводниках, называют вихревыми токами или токами Фуко.

2. Разряд конденсатора

Заряженный конденсатор обладает запасом электрической энергии, запасенной в его электрическом поле. Если его обкладки соединить проводником, то по проводнику потечет кратковременный электрический ток. Этот ток будет существовать до тех пор, пока конденсатор полностью не разрядится, то есть пока разность потенциалов между его обкладками не станет равной нулю. Сам конденсатор не является источником тока в том смысле, что он не генерирует ЭДС за счет каких-либо сторонних сил (химических, механических и т.д.), а лишь отдает ранее накопленную энергию.

3. Природные явления, например, молния

Молния представляет собой гигантский электрический разряд — очень мощный, но кратковременный ток. Он возникает между облаками или между облаком и землей из-за накопления огромного статического заряда и возникновения колоссальной разности потенциалов. Это, по сути, разряд гигантского природного конденсатора. Никакого искусственного источника здесь нет.

4. Сверхпроводимость

В сверхпроводниках при температуре ниже критической электрическое сопротивление падает до нуля. Если в замкнутом контуре из сверхпроводника один раз возбудить электрический ток (например, с помощью кратковременного воздействия магнитным полем), то этот ток будет циркулировать в контуре неограниченно долго без какого-либо источника, поддерживающего его. Энергия этого тока сохраняется в его собственном магнитном поле, и потерь энергии на нагрев проводника нет.

Ответ: Да, электрический ток возможен без источника тока. Это могут быть кратковременные (переходные) токи, например, при разряде конденсатора или во время удара молнии, или токи, вызванные другими физическими явлениями, такими как электромагнитная индукция (изменение магнитного поля). В особых условиях, как в случае сверхпроводимости, ток может существовать неограниченно долго без внешнего источника для его поддержания.