Формулы электродинамики для сред с отрицательной диэлектрической проницаемостью

Abstract

Формулы электродинамики, широко используемые при описании объектов, содержащих диэлектрические среды, дают противоречащие физике результаты в случае, когда диэлектрическая проницаемость среды принимает отрицательное значение. Проблему снимают уточненные формулы, позволяющие рассчитывать электрические потенциалы точечного заряда и точечного дипольного момента, емкость конденсатора, а также плотность энергии электромагнитного поля и добротность материала. Формулы справедливы для любых сред как с положительной, так и с отрицательной действительной частью комплексной диэлектрической проницаемости.

Electrodynamic formulas widely used in the description of objects containing dielectric media give results contrary to physics in the case when the permittivity of the medium takes a negative value. The problem is solved by refined formulas that allow calculating the electric potentials of the point charge and the point dipole moment, the capacitance of the capacitor, as well as the energy density of the electromagnetic field and the quality factor of the material. The formulas are valid for any media, both with positive and negative real part of the complex permittivity.