Номер 1, страница 116 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Чем подтверждается материальность магнитного поля?

1. Материальность магнитного поля, как и любого другого физического поля, подтверждается совокупностью его объективных свойств и наблюдаемых явлений. Можно выделить несколько основных доказательств:

Силовое действие на вещество: Магнитное поле обнаруживается по его действию на движущиеся электрические заряды и тела, обладающие магнитным моментом (например, проводники с током, постоянные магниты). Эта сила, называемая силой Лоренца, способна изменять состояние движения материальных объектов, совершать работу и, следовательно, является результатом взаимодействия с материальным объектом — полем. Примером служит вращение рамки с током в магнитном поле в электродвигателях.

Наличие энергии: Магнитное поле обладает энергией. Например, катушка индуктивности, по которой течет ток, запасает энергию в создаваемом ею магнитном поле. Энергия магнитного поля, запасенная в катушке индуктивностью $L$ при силе тока $I$, равна $W = \frac{LI^2}{2}$. Эту энергию можно извлечь и превратить в другие виды, например, в тепловую или световую (при размыкании цепи возникает искра). Способность накапливать и передавать энергию — фундаментальное свойство материи.

Явление электромагнитной индукции: Изменение магнитного поля во времени порождает в пространстве вихревое электрическое поле. Это электрическое поле, в свою очередь, может вызывать движение зарядов (индукционный ток), то есть совершать работу. Этот факт, описываемый законом Фарадея, показывает, что магнитное поле не просто абстракция, а физическая реальность, способная порождать другие материальные поля и вызывать реальные физические процессы.

Конечная скорость распространения: Магнитное взаимодействие распространяется в пространстве не мгновенно, а с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с). Это означает, что для передачи взаимодействия от одного объекта к другому требуется время, в течение которого это взаимодействие существует в форме поля, распространяющегося в пространстве. Конечная скорость распространения (концепция близкодействия) указывает на наличие материального посредника — поля.

Существование электромагнитных волн: Теория Максвелла предсказала, а эксперименты Герца подтвердили существование электромагнитных волн (радиоволны, свет, рентгеновские лучи и т.д.). Электромагнитная волна — это процесс распространения в пространстве взаимосвязанных колебаний электрического и магнитного полей. Эти волны переносят энергию и импульс в пространстве даже в отсутствие вещества (в вакууме). Тот факт, что поле может существовать и переносить энергию независимо от своих источников, является одним из самых убедительных доказательств его материальности.

Ответ: Материальность магнитного поля подтверждается его способностью действовать с силой на движущиеся заряды и токи; наличием у него энергии, которую можно запасать и преобразовывать; конечной скоростью распространения взаимодействий; явлением электромагнитной индукции и существованием электромагнитных волн, которые переносят энергию и импульс.