第一章 场论分析 - Charles-Charmless/Charles-Charmless.github.io GitHub Wiki

1.1 标量场 等值面 方向性导数 梯度(最大方向性导数)

散度 高斯定理

通量 有向面积元(带有方向的面积)

对于闭合曲面,定义外法线为正

通量:矢量场通过有向面积元的点乘

散度:通量和体积比值的极限 (单位体积的通量) 通量密度

高斯定理:散度定理:散度对一个体积的体积分等于和矢量场对体外表面的面积分 联系体积分和面积分

散度的计算 divA

环量(流) 有向闭合曲线 适量场沿着邮箱闭合曲线的线积分

环流密度: 环流和有向闭合曲线比值的极限,有方向,右手定则

旋度:是矢量 大小是该点的最大环流密度 方向是取得最大环流密度方向 rotA

沿着任意方向的环流密度等于旋度沿着该方向的投影 推得旋度的计算方法

斯托克斯定理:联系线积分和面积分 矢量场的旋度对有限大面积的面积分等于矢量场对周界的线积分

定理:

  1. 任何标量场的梯度的旋度恒等于0,如果一个矢量场的旋度恒为0,则可以用一个标量场的梯度来表示(电场)
  2. 任意矢量场 旋度的散度为0 如果一个矢量场的散度恒为0,则该矢量场可以用另一个矢量场的旋度来表示 (磁感应强度)

拉普拉斯运算

标量场的拉普拉斯运算: 标量场的梯度的散度

矢量场的拉普拉斯运算:散度的梯度-旋度的旋度

亥姆霍兹定理:再有限区域内的任一矢量场,由他的散度,旋度和边界条件唯一确定

一个场由边界条件和源决定

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