Чтобы разобраться с сущностью всех законов электродинамики, ознакомимся с несколькими занятными фактами.
Эффект Магнуса - возникновение силы, воздействующей на вращающиеся тела в потоке газа или жидкости. Если мы немного закрутим мяч и кинем его с большой высоты, он полетит не просто вниз, а ещё и с существенным смещением в сторону.
Этот вопрос рассмотрел Жуковский.
Его теорема отлично подходит, чтобы аналитически рассчитать возникающую силу для любого подобного случая.
Возникающая сила зависит от плотности (
) того газа или жидкости, в которой находится тело, от скорости (
) невозмущённого нашим телом потока и от некоторого коэффициента (
), который зависит от формы тела и его скорости его вращения. Формула очень простая:
.
В сущность
мы сейчас вдаваться не будем. Но попробуем понять, что такое
.
Представим биллиардные шары. Думаю, многие видели, что если один шар врежется в другой ровно по центру, то первый шар остановится, а второй покатится примерно с той же скоростью, что была у первого шара. Т.е. первый шар отдал всё своё движение второму шару. Если шары будут разной массы или удар будет не строго центральный, то скорости будут перераспределяться хитрее, но сумма произведений массы на скорость (с учётом направления) всегда будет оставаться одинаковой. Вот эту постоянную для этой системы величину называют количеством движения. Т.е. количество движения – это
, где
– масса тела, а
– его скорость.
Теперь представим, что у нас шаров столько, что за каждым следить неудобно. Но большое число этих шаров позволяет усреднить количество движения во всём рассматриваемом объёме. Тогда мы получим удельное количество движения по формуле
, где
– это рассматриваемый нами объём. Т.е. если мы поставим какой-то маленький объект в любую точку этого объёма, ему будет сообщаться рассчитанное нами количество движения. Именно эта величина и рассматривалась нами выше (
, где
).
Теперь перейдём ближе к электричеству.Ранее я рассматривал
заряд, как результат вращения поверхности элементарной частицы. Это вращение увлекает за собой прилегающий к элементарной частице эфир. По закону Гаусса затухание такого воздействия происходит c квадратом расстояния. Т.е. если изначально заряд был равен
, где
– это плотность эфира,
– его скорость в непосредственной близости к элементарной частице, а
– площадь её поверхности, то на расстоянии
величина этого воздействия будет равна
, что в единицах измерения полностью соответствует рассмотренному выше удельному количеству движения. По уравнениям Максвелла зарядом называется интеграл от электрической индукции (
) по некоторой поверхности, охватывающей заряженную частицу. Т.е. величина электрической индукции будет равна как раз нашему
. Однако, вектор
направлен также, как сила Магнуса выше, а скорость потока (
) будет ей перпендикулярна. При этом
.
при относительно стабильных условиях зависит только от среды, в которой распространяются электрические волны. Потому мы можем с полной уверенностью отождествлять
с плотностью эфира. Тогда
будет по модулю равно скорости потока.
Всё.
Электрическая индукция – это физическая величина, равная по модулю удельному количеству движения в среде и направленная в направлении действия силы Магнуса, воздействующей на заряженную частицу, рассматриваемую, как вращающийся объект. Или чисто математически
, где
– циркуляция скорости на поверхности заряженной частицы.
Напряжение электрического поля соответственно
.
Если не пытаться быть предельно точным, то Е - это просто скорость потока эфира. D - это удельное количество движения потока эфира.
При этом, понятно, диэлектрическая постоянная - это плотность эфира в вакууме. Диэлектрическая проницаемость - отношение плотности эфира в веществе к плотности эфира в вакууме.
