Обобществлено ли оно всеми источниками, либо является лишь множеством элементарных полей, не меняющих свою форму при наложении друг на друга? Обычно принято считать эту неопределённость несущественной для практики. Попробуем показать, что зря.

Для примера возьмем некоторый контур, помещённый во внешнее магнитное поле, и часть его тем или иным способом экранируем от внешнего поля (например, перед внесением во внешнее поле оденем часть контура в "рубашку" из сверхпроводника, электрически изолировав первый от второго):

Действительно ли экран не будет пропускать поле внутрь, или он лишь наложит на внешнее поле своё собственное? В первом случае, как бы мы не перемещали внешнее поле, на экранированную часть контура Лоренцевы силы никакого влияния не окажут, лишь перераспределят свободные заряды в экране. Тогда при поступательном движении контура в магнитном поле с постоянной индукцией ЭДС в этом контуре не будет равна нулю (из-за "не-замкнутости" взаимодействующей с полем его части).

Но эксперименты показывают, что ЭДС в контуре с экранируемым участком при его поступательном движении в магнитном поле с постоянной индукцией не наводится.

Наблюдаемое может происходить только в том случае, если на экранированный участок контура движущееся поле оказывает такое же действие, что и на неэкранированный. И значит, верно второе предположение, то есть внутри экрана реально существуют противоположно направленные составляющие магнитного поля:

При движении контура во внешнем магнитном поле его "экранированный" участок движется относительно внешнего поля также, как и остальные участки контура, что и является причиной нулевой ЭДС в поступательно движущемся контуре.

Исходя из вышеприведённого, мы можем сделать следующие выводы:

• поле связано с источником, и движется вместе с ним;

• поле множества источников представляет собой совокупность элементарных полей (то есть полей элементарных источников), форма каждого из которых не зависит от окружения;

• Следовательно, экранировать движущееся магнитное поле невозможно.

Зададим следующий вопрос. Если через описанный выше контур с экранированным участком пропустить электрический ток, подействует ли на него нескомпенсированная поперечная сила?

Иногда полагают, что подействует (время от времени на основе этого убеждения предлагаются проекты движителей в магнитном поле Земли и других электромагнитных устройств).

Но если ЭДС в поступательно движущемся контуре с экранируемым участком не наводится, а поперечную силу мы можем получить, то получается вечный двигатель.

Нетрудно догадаться, что и на этот раз вечных двигателей не будет.

В действительности токи, наведенные в экране, будут взаимодействовать с внешним полем эквивалентно участку контура, который мы попытаемся экранировать:

Следовательно, обречены на неудачу попытки заставить работать электромашины с некоммутируемыми силовыми обмотками, отдельные участки которых тем или иным способом "спрятаны" от поля.

Зато можно предсказать следующий физический эффект:

Возьмем ферромагнитную цепь, один из сегментов которой может вращаться на собственной оси:

Картина результирующего магнитного поля будет выглядеть таким образом, будто всё оно сконцентрировано внутри ферромагнетика. Но вне ферромагнетика "спрятавшаяся" часть этого поля может проявить себя при вращении сегмента — относительно пробного заряда противоположно направленные составляющие магнитного поля будут иметь различные скорости поперечного смещения, а значит, на этот заряд подействует сила.

Забавно: "поля нет", а сила есть!

Ещё интереснее может проявить себя система из двух концентрических тороидальных магнитов, вращающихся в различных плоскостях, как это показано на следующем рисунке:

Действие такой системы на пробный заряд было бы подобно действию электрического заряда. Индукция магнитного поля убывает пропорционально кубу расстояния от диполя, сила Лоренца растёт пропорционально скорости относительно поля, а значит, при неизменной частоте вращения пропорционально радиусу от оси вращения.

В результате получаем действие на пробный заряд, направленное вдоль радиус-вектора между описываемой системой и этим зарядом, и убывающее пропорционально квадрату расстояния от описываемой системы. То есть, эта система взаимодвижущихся магнитов могла бы вести себя подобно одиночному электрическому заряду.

Чем не магнитный диполь?

В этом эффекте есть ещё один интересный момент — должно играть роль, что представляет собой элементарный контур с током — источник магнитного поля. В ферромагнетике этот источник микроскопический, и "вморожен" в материал. Поле соленоида без сердечника образовано лишь макроскопическим движением зарядов, и вращение соленоида вокруг оси симметрии не должно приводить к вращению поля.

Если описанное выше верно, то оказывается возможным определить, какая часть магнитного поля Земли движется относительно самой планеты — а значит, выяснить, какие вклады в результирующее поле вносят электрические токи в жидких слоях планеты и ферромагнитные массы.

Приведённые выше построения основаны на косвенных "уликах". Показать непосредственно, движется ли поле вместе с ферромагнитными и неферромагнитными источниками, мог бы, к примеру, следующий эксперимент:

Изготовим постоянный магнит тороидальной формы таким образом, чтобы он имел в экваториальной плоскости пропил в форме кольцевой канавки, подобно тому, как показано на рисунке.

Введём в пространство между полюсами вакуумированую колбу, в которую при помощи электронной пушки "выстрелим" порцию электронов перпендикулярно оси вращения магнита.

Если магнит не вращается, траектория движущихся электронов будет представлять собой окружность. Но при вращении магнита характер их движения должен измениться, если поле действительно будет вращаться вместе с источником.

Направим ось Y радиально к оси вращения магнита, а ось X перпендикулярно ей в направлении вращения, как это показано ниже:

Учитывая достаточно большую разницу между радиусом магнита и радиусом орбиты вращающегося в его поле электрона, мы можем записать уравнения движения электрона следующим образом:

Решением этой системы будет:

Как видим, если поле действительно будет вращаться вместе с магнитом, то облако электронов станет дрейфовать в направлении вращения со скоростью движения поля, и сможет стечь на находящийся по направлению дрейфа электрод (которым может служить, к примеру, одна из обкладок конденсатора, электрическое поле которого параллельно оси вращения магнита, чтобы не оказывать влияния на процесс).

В противном случае облако электронов, движущихся по окружности, дрейфовать не будет, и на пробный электрод стекать будет нечему. Далее для сравнения ферромагнитный источник магнитного поля может быть заменён неферромагнитным.

К сожалению, автор не имеет возможности осуществить описанный выше эксперимент. Может быть, у кого-нибудь из читателей возможностей окажется больше?