2
А.С. Чуев
Парадоксальность изображения полей на рис. 1 состоит в том, что
электрическое поле
Е
показано не зависящим от среды, а поле
D,
на-
оборот, – зависящим от среды, а именно, ослабленным в вакууме и бо-
лее сильным внутри диэлектрика. Ошибочность такого изображения
полей (см. рис. 1) подтверждают следующие известные соотношения:
0
2
2
0
1
;
.
4
4
r
r
q
q
e
e
r
r
E
D E
(1)
Согласно соотношениям (1), на одинаковых и симметрично распо-
ложенных относительно поверхности раздела двух сред точках значе-
ния
Е
будут разными, а значения
D
– одинаковыми. Поэтому симме-
тричным обязано быть изображение для поля
D
, а не для поля
Е
, как
это показано на рис. 1.
В ранее опубликованных работах автора [2–4] показано, что с си-
стемных позиций векторы
D
и
Р
принадлежат к одной группе базо-
вых электромагнитных величин. Векторы
D
и
Р
имеют свое модельное
представление в виде
объемной плотности
суммарного
электрическо-
го дипольного момента
, а вектор
Е
отдельного модельного представ-
ления не имеет. Возможно, он не имеет и своего глубокого физическо-
го смысла.
Более правильное, по представлению автора, изображение полей
D,
Р
и
Е
для той же задачи приведено на рис. 2. Кроме смены характера
изображения полей
E
и
D
, на рис. 2 показана еще одна особенность:
здесь поле вектора
поляризованности
диэлектрика
Р′ = –P
направле-
но против внешнего поля
D
, что более правильно с физической точки
зрения. Ослабляющее поле обязано быть направленным в противо-
положном направлении относительно ослабляемого поля. Совмест-
ное действие (суперпозиция) полей
D
и
Р′
образует результирующее
поле вектора
Е
, значения которого для согласования размерностей
умножаются на электрическую постоянную
0
. Поскольку внешнее
поле внутри диэлектрика ослабляется не полностью, то результи-
рующее поле
0
E
всегда должно иметь направление, совпадающее
с вектором
D
.
Если признать поле
D
не зависящим от свойств диэлектрической
среды, т. е. не изменяющимся при переходах из одной среды в дру-
гую, то придется признать ошибочность известных изображений поля
D
со сгущениями линий поля внутри шарообразного диэлектрика (рис.
3). Данное изображение встречается в книгах и учебниках по электро-
магнетизму со времен Зоммерфельда [5] и до наших дней [6]. Однако
веществ, обладающих свойством усиления внешнего электрического
поля, в природе до сих пор не обнаружено.
