ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 36.6: Электромагнитное поле. Электромагнитная волна

Для решения этой задачи необходимо обратиться к фундаментальным положениям электродинамики Максвелла. Ключевой вопрос здесь — при каких условиях движения заряда возникает излучение электромагнитных волн в вакууме.

Рассмотрим каждый вариант по отдельности:

• Вариант 1: При равномерном прямолинейном движении скорость частицы постоянна (v=const), следовательно, ускорение a=0. В этом случае вокруг заряда существует только статическое электрическое поле (в системе отсчёта покоя) или поля, связанные с движением, но они не отрываются от источника и не распространяются как волны на бесконечность. Излучения нет.
• Варианты 2 и 3: Гармонические колебания и движение по окружности являются частными случаями ускоренного движения. В обоих случаях вектор скорости меняется по направлению или величине, то есть присутствует ускорение (a≠0). Согласно теории, такие заряды действительно излучают. Однако формулировка «только» делает эти утверждения неверными, так как они исключают другие виды ускоренного движения.
• Вариант 4: Любое изменение вектора скорости (по модулю или направлению) означает наличие ускорения. Электромагнитная теория предсказывает, что именно ускоренно движущийся заряд является источником электромагнитного излучения. Это обобщающее правило включает в себя и колебания, и движение по окружности, и любое другое неравномерное движение.

Таким образом, верным является утверждение, которое охватывает все возможные случаи возникновения излучения. Частные случаи (колебания, круговое движение) подчиняются общему правилу: излучает любой ускоренный заряд.