А давайте жить дружно! Пока я думаю, что существуют разные модели. Одни более примитивные. Другие более глубокие. Они проникли в суть вещей. Пока я придерживаюсь школьной примитивной концепции. ( Я её буду постепенно углублять). Я расскажу, как я понял материал в школе (школа обычная, не с фи-мат уклоном). Некоторые слова будут из ВУЗовского курса анализа и ВУЗовского (не физфаковского) курса физики. Думаю, что выбор модели не относится к физике. Он относится к тому, как применять физику. И в разных разделах физики для объяснения одного и того же применяются разные модели.
В этой примитивной концепции источник ЭДС создаёт в проводнике электрическое поле. Это поле разгоняет свободные электроны. Время от времени эти электроны сталкиваются с ядрами кристаллической решётки металла. При этом они отдают этим ядрам очень маленькую часть своей энергии (ядра тяжелее электронов). Ядра начинают сильнее колебаться. Проводник при этом разогревается. Электроны при этом замедляются. Дальше они опять продолжают ускоряться под действием электрического поля. В среднем получается, что электроны двигаются с какой-то средней скоростью. При своём движении они испытывают некое сопротивление движению (как результат столкновения с ядрами).
Это понимание объясняет ряд простых вещей, важных для школьника. А именно. А почему в проводнике возникает сопротивление току? А почему проводник разогревается? А почему в этом проводнике возникает разность потенциалов между концами проводника? Ведь, если электроны не испытывали сопротивления движению, то и разности потенциалов в проводнике не было бы. А если в проводнике есть разность потенциалов, то взяв градиент (с обратным знаком), то мы находим причину, откуда возникает электрическое поле внутри проводника.
Далее, имея в проводнике электрическое поле и поле магнитное, мы получаем, что в поле существует вектор Пойнтинга. Причём дивергенция этого вектора внутри проводника равномерная и не нулевая. Если мы возьмём интеграл от этой дивергенции по некоторому объёму, то мы получим, какое количество энергии выделилось в этом объёме. При этом механизм выделения энергии основан на столкновениях электронов с ядрами. А вектор Пойнтинга выступает тут следствием, а не причиной.
И тут возникает любопытное противоречие. Материальные электроны движутся в проводнике вдоль него. А (материальный или нет, не совсем понятно, ибо не отвечает никаким материальным частицам) вектор Пойнтинга заходит в проводник откуда-то снаружи. Парадокс в рамках примитивной школьной концепции разрешается просто. Мы не задаёмся вопросом, что есть поток энергии через элемент поверхности. Мы лишь задаёмся вопросом, что есть поток энергии через поверхность, которая ограничивает данный объём. Это понятие сугубо материальное. Оно поддаётся регистрации и измерению в эксперименте. Он равно притоку энергии в данный объём.
А вот предположим, что у нас есть поле, в котором дивергенция вектора Пойнтинга нулевая (хотя сам этот вектор ненулевой). Можем ли мы говорить о некоем потоке энергии в этом поле? Мы имеем, что никакими экспериментами в принципе этот поток энергии не обнаружить. Мы не говорим, есть он или нет. Мы говорим, что этот поток энергии лежит вне наших понятий.
Итак. У нас есть некоторый примитивный набор понятий. Он позволяет понять, откуда возникают некоторые вещи. Откуда возникает сопротивление в проводнике. Откуда в нём возникает разность потенциалов и электрическое поле. Откуда возникает движение электронов и магнитное поле. Откуда возникает вектор Пойнтинга. Почему сопротивление в проводнике растёт с ростом температуры. Ведь с ростом температуры ядра начинают сильнее колебаться, их волновая функция будет занимать больше места. и в неё, грубо говоря, проще будет попасть электрону. (Хотя, с точки зрения уравнений и ВУЗовской физики тут всё немного сложнее).
А что ещё школьнику надо? Кое-как ориентироваться в сложном мире электротехники он уже как-то сможет. Он сможет разобраться, а что именно надо сделать с проводом, чтобы уменьшить его сопротивление. Просто надо взять провод большей толщины. А если ему сказать, что энергия идёт в провод снаружи, то он подумает, что надо установить увлажнитель воздуха рядом с проводом, чтобы энергии было бы проще идти
А так, я согласен, что эта концепция весьма примитивная (но я на ней не настаиваю и её не пропагандирую). А если копнуть глубже, то всё окажется гораздо сложнее и интереснее. Буду постепенно копать глубже. Надеясь, что новые знания постепенно обогатят меня пониманием и других, более глубоких вещей.
