Вещество в электростатическом поле

С точки зрения электричества, вещество делится на проводники и диэлектрики1). Проводники – это тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этого тела (например, электроны в металле, ионы в жидкости или газе). Диэлектрики – это тела, в которых нет свободных носителей заряда, то есть нет заряженных частиц, которые могли бы перемещаться в пределах этого диэлектрика. Поведение этих тел в электрическом поле различно, и сейчас мы эти различия рассмотрим.

Поляризация диэлектрика характеризуется вектором . Смысл этого вектора следующий: если мы возьмём элемент объёма dV, то дипольный момент этого объёма будет равен . Значение дипольного момента малого объёма диэлектрика пропорционально объёму элемента, и коэффициентом стоит вектор , короче ,  – это плотность дипольного момента.

 

Теперь немного математики. У нас имеется фундаментальное уравнение (первое уравнение Максвелла, которое связывает электрическое поле с зарядом) . Из этого интегрального закона следует дифференциальный такой: , это по теореме Остроградского-Гаусса.

 

Имеет место такая замечательная математическая теорема для произвольного векторного поля  .

Смысл этой теоремы: имеем векторное поле, имеем замкнутую поверхность, вычисляем вектор  в каждой точке поверхности, умножаем на нормаль, на площадь маленькой поверхности и суммируем, этот интеграл зависит, конечно, от поведения  на поверхности, мы получили число, теперь, векторное поле ведёт себя как-то внутри этой поверхности, в каждой точке внутри вычисляем эту самую дивергенцию, получим число, интегрируем по объёму, получим равенство. Поведение вектора на поверхности, оказывается, связано с начинкой этого объёма. Оставлю вектор на поверхности прежним, а внутри я могу продеформировать это поле, но, как бы там ни деформировалось поле внутри, интеграл не изменится (хотя, в каждой точке дивергенция изменится).

     С другой стороны, из закона сохранения количества движения согласно которому при попытке изменить количество движения А заряда возникает сила Е, препятствующая этому изменению, вытекает

                                                                          (40)

 

с учетом чего (39) обретает форму

                                                             

                                                        (41)

 

     Из (41) в условиях «пустого» пространства, т.е. в отсутствие токов переноса и проводимости  получается уравнение волны поля количества движения А

                                                                   

                                                                 (42)

 

Однако поле количества движения слагается из двух полей: электромагнитного В и электрострикционного Т. Поэтому, получив решение (42), его можно подставить в (32), что даст отдельные описания волн магнитного поля в форме ротации волны А и стрикционного поля в форме дивергенции той же волны А.

Во-первых, любая обладающая массой материя состоит из заряженных элементарных частиц, а любая заряженная частица обладает массой, так что в любом случае существует неразрывная связь между ними. Во-вторых, в соотношении эквивалентности массы и энергии фигурирует сугубо электромагнитная константа, равная скорости света в вакууме, что заставляет подозревать электромагнитную природу массы.