Поле по отношению к среде считается сторонним, если оно накладывается на среду и проникает в нее без своего изменения. Но, проникая в среду, стороннее поле изменяет ее электромагнитное состояние и таким образом возбуждает в среде свое собственное индуцированное поле. По физической природе оно такое же, как стороннее поле. Эти два поля могут дополнять друг друга, но могут и противостоять друг другу, что приводит к разным вариантам результирующего внутреннего поля в среде.
Если E0 и B0 – это сторонние поля, а E’ и B’ – индуцированные собственные поля, то результирующие внутренние поля E и B можно представить одинаковыми обобщенными выражениями соответственно для диэлектриков и магнетиков.
![]()
Следует подчеркнуть, что сторонние и собственные поля существуют в среде совместно и оказывают на вещество среды совместное воздействие. Это значит, что состояние вещества среды определяется именно результирующим, а не сторонним полем. Только в том случае, когда стороннее поле доминирует, как например в газообразных средах, его можно считать определяющим.
Читать дальше…
Макроскопическая электродинамика рассматривает электромагнитные явления в диэлектриках, магнетиках и проводниках как явления в сплошных средах, а электрические, магнитные и электромагнитные поля в этих средах как поля физически реальные, материальные и непрерывные, но локально усредненные. Усредненные характеристики сплошных сред, такие, например, как удельное сопротивление, удельная электропроводность, диэлектрическая проницаемость, магнитная проницаемость и многие другие, надежно контролируются экспериментом точно так же, как и усредненные поля в сплошных средах.
Надежной опытной экспертизе поддаются и фундаментальные законы электромагнитных явлений, выраженные на «языке» характеристик сплошной среды и сплошного усредненного поля. Опираясь на этот фундамент макроскопической электродинамики, можно вернуться от модельного приближения сплошной среды к ее реальному содержанию, т.е. к веществу среды с ее конкретным структурным составом – атомным, молекулярным, ионным и т.п. И тогда открывается возможность выразить усредненные электромагнитные характеристики сплошной среды через характеристики вещества среды, т.е. раскрыть микрофизическое содержание макрофизических характеристик.
Этот путь, выходит за рамки макроскопической электродинамики, но выполняется в согласии с ней на основе применения квантовой механики, физики твердого тела, физики жидкостей и газов, физики плазмы, физической электроники, квантовой электродинамики и других разделов современной физики.
Читать дальше…
Выражение поля через усреднённые величины означает, что и само поле в сплошной среде тоже рассматривается как непрерывный материальный континуум, локально усреднённый в каждом элементе среды dV. Но кроме пространственного усреднения, поле усредняется ещё и по интервалам времени dt, чтобы сгладить влияние на него хаотического теплового движения заряжённых частиц среды. Таким образом, поле в среде непрерывно и сглажено путём его локального усреднения по пространству и по времени.
Среда – это идеализированное модельное представление о твердых, жидких и газообразных телах, когда каждое из них можно представить как непрерывный сплошной материальный континуум и когда есть достаточные основания отвлечься от того, что каждое из этих тел является веществом со своей дискретной структурой и со своим атомным и молекулярным составом. Модель сплошной среды как непрерывного материального континуума допускает прямое использование непрерывных функций и аппарата дифференциального и интегрального исчисления при математической интерпретации электромагнитных явлений в газообразных, жидких и твёрдых телах.
Для этого необходимо лишь перейти от понятия математической точки к понятию физической точки, т.е. к локальному «бесконечно малому» объёму ∂V, в котором содержится ещё достаточно много частиц вещества, совместно выражающих характерные электромагнитные свойства данного тела – диэлектрика, магнетика или проводника.
Читать дальше…