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.

Пример. Пусть мы имеем заряженный шар с зарядом +Q, помещённый в однородную бесконечную среду с диэлектрической проницаемостью . Какое поле будет существовать внутри этого диэлектрика?

Исходим из уравнения . Окружаем этот заряд сферой радиуса r. Вектор  должен быть направлен по радиусу, это следствие сферической симметрии. , отсюда мы получаем: ; .

 

Когда мы решали такую проблему для пустоты, напряжённость поля равнялась, когда шар поместили в диэлектрик, напряжённость поля в раз меньше, чем в пустоте. Легко понять, почему это получается. Когда заряд помещают в диэлектрик, то за счёт поляризации диэлектрика заряд +Q обволакивается отрицательным зарядом -q’, который выступает на поверхности шара.

Результирующий заряд оказывается меньше, чем Q, однако, что существенно, индукция определяется только настоящим зарядом. Заряд, проступающий на диэлектрике, не влияет на индукцию (этот вектор специально так введён). На напряжённость поля влияют все заряды, в том числе и -q’.

Согласно закону сохранения и превращения энергии любое уменьшение потенциальной энергии системы во времени должно сопровождаться соответствующим ростом ее кинетической энергии, что в расчете на единицу заряда дает

                                                                         

                                                             (45)

 

     Тогда из (44) с учетом (1а) и (45) получаем

                                                                         

                          

 

откуда с учетом (1г) окончательно

                                                                        

                                                      (46)

 

     Несмотря на присутствие Т в выводе (46), это уравнение вполне традиционно описывает запаздывающий потенциал

                                               (47)

Из изложенного следует, что теорию электромагнетизма необходимо усовершенствовать, добавив в нее раздел, посвященный теории стрикционного поля, что позволит правильно описать энергию и количество движения заряда (24), взаимодействие движущихся зарядов (28), гравитацию (25), продольные волны и ряд прикладных проблем.

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.