Nyní budeme předpokládat, že
, | (67) |
tj. potenciální energie V závisí i na zobecněné rychlosti a na čase (na rozdíl od pole konzervativních sil). Přitom V je taková funkce, že splňuje vztah (46), ale v tomto případě obecně . Potom opět platí Lagrangeovy rovnice druhého druhu ve tvaru (47) a
. | (68) |
Tato situace, v níž platí závislost (67), je v přírodě realizována pouze v případě elektromagnetismu. Zobecněný potenciál má Lorentzova síla působící na částici s elektrickým nábojem e, která se pohybuje rychlostí v elektromagnetickém poli, jehož elektrická intenzita je a magnetická indukce je .
Pro Lorentzovu sílu
(69) |
existuje zobecněný potenciál ve tvaru
, | (70) |
kde je potenciál elektrického pole a je vektorový potenciál. Pro tyto potenciály přitom platí
a . | (71) |
Důkaz tvrzení, že zobecněný potenciál Lorentzovy síly lze definovat vztahem (70), spočívá v rozepsání rychlosti a vektorového potenciálu v kartézských souřadnicích a dosazení do vztahu (46). Výsledný vztah by měl popisovat Lorentzovu sílu danou vztahem (69).
Veličiny a A je nutno chápat jako pomocné veličiny, které nejsou jednoznačné, protože je možné je přeškálovat a volit tak, aby počítání s nimi bylo pokud možno co nejjednodušší. Pokud se tyto veličiny dobře zvolí, zjednoduší se i výpočty v tom smyslu, že budeme mít méně rovnic k řešení. Měřitelnými veličinami jsou veličiny a .
Velmi snadnou úpravou vztahů (71) lze získat vyjádření dvou Maxwellových rovnic. Platí totiž a také (identicky). Takže jsme získali dvě z Maxwellových rovnic: a .
Maxwellovy rovnice elektromagnetického pole jsou tak obecné, že je možné s nimi počítat i ve speciální teorii relativity i v obecné teorii relativity bez výraznějších změn. Newtonův popis mechaniky takto obecný není a pro fyzikální popis v rámci teorie relativity je naprosto nevhodný a nepoužitelný.