
Чтобы уточнить понятие среднего значения, мы введем слеующую терминологию,
предложенную Лоренцем. Мы будем называть физически бесконечно малыми в отличие
от математически бесконечно малых такие элементы объемов, поверхностей и линий,
которые одновременно удовлетворяют следующим двум требованиям [3, стр. 94]:
а) Физически бесконечно малые элементы должны быть чрезвычайно велики по срав-
нению с расстояниями между молекулами среды, а стало быть, и по сравнению с
микроскопическими неоднородностями среды и поля.
б) Вместе с тем физически бесконечно малые элементы должны быть чрезвычайно
малы по сравнению с макроскопическими неоднородностями поля и среды; другими
словами, средние значения физических величин (например ϕ,
~
E, E и т. д.) в любом
из этих элементов должны бесконечно мало отличаться от средних значений этих
величин в смежных с ними элементах
4
.
Даже в газообразных, не говоря уже о жидких и твердых, телах расстояния между мо-
лекулами столь малы по сравнению с макроскопическими неоднородностями изучаемых
обычно полей, что почти всегда оказывается возможным одновременно удовлетворять обо-
им этим условиям. Конечно, возможны и такие случаи, когда приведенные условия вза-
имно исключают друг друга; так, например, длина волны жестких рентгеновских лучей,
могущая служить мерой неоднородности поля этих лучей, меньше расстояния между мо-
лекулами материальных тел [3, стр. 94].
Оставляя в стороне подобные исключительные случаи, мы будем в дальнейшем под
макроскопическими величинами понимать средние значения физических величин в фи-
зически бесконечно малом объеме. Другими словами, под макроскопическим значением
произволной физической (скалярной или векторной) величины ψ (например ϕ,
~
E, ρ
e
) в
данной точке P пространства мы будем понимать среднее из истинных или микроскопи-
ческих значений этой величины в физически бесконечно малом объеме ∆V , окружающем
точку P [3, стр. 94]:
ψ
макро
=
˜
ψ
микро
=
1
∆V
Z
V
ψ
микро
dV.
Среднее значение производной по координате (а также и по времени) от произвольной
величины ψ равно производной от среднего значения этой величины:
˜
∂ψ
∂x
=
∂
˜
ψ
∂x
,
где волнистая черта сверху означает образование среднего [3, стр. 95].
I.8.2 Магнетики, или магнитное поле в среде. Молекулярные токи
и токи проводимости
Магнетик при внесении в магнитное поле порождает или изменяет его.
Устройство магнетика:
– токи проводимости: связаны со свободными зарядами (перемещаются на микроско-
пические расстояния;
– молекулярные токи: связаны со связанными зарядами (локализованы в малых обла-
стях, являются стационарными токами); не обязательно молекулярные токи внутри
одного атома/молекулы.
4
За исключением элементов, отделенных друг от друга поверхностями разрыва, если только мы вообще
захотим ввести в рассмотрение (в сущности, фиктивные) поверхности разрыва.
Браницкий А.А. 29 M∀TM∃X 2012