請教數學向量的問題,關於旋度 散度 梯度的公式

2021-04-17 12:31:09 字數 4927 閱讀 3092

1樓:援手

公式沒有來問題,至於你說源的(b·grad),可以這樣理解,首先b和grad都是向量,以三維為例,設b=(b1,b2,b3),而grad(即▽)的定義是向量(ə/əx,ə/əy,ə/əz),(ə表示偏導符號),根據向量點乘的定義,b·grad=b1*ə/əx+b2*ə/əy+b3*ə/əz,注意這是乙個標量,所以(b·grad) a 的意義就是標量(b·grad)與向量a的數乘,結果為向量,即(b·grad) a =(b1*əa1/əx+b2*əa1/əy+b3*əa3/əz,b1*əa2/əx+b2*əa2/əy+b3*əa2/əz,b1*əa3/əx+b2*əa3/əy+b3*əa3/əz)

散度梯度旋度的關係和應用 ??

2樓:匿名使用者

關係:三者轉換關係:

散度指流體運動時單位體積的改變率。簡單地說,流體在運動中集中的區域為輻合,運動中發散的區域為輻散。 其計算也就是我們常說的「點乘」。 散度是標量,物理意義為通量源密度。

散度物理意義:對流體來說,就是流體的形狀雖然改變,但是由於散度為0,則其面積或體積不變。如下式

梯度物理意義:最大方向導數(速度)

散度物理意義:對流體來說,散度指流體運動時單位體積的改變率。就是流體的形狀雖然改變,但是由於散度為0,則其面積或體積不變。

旋度物理意義:旋度是曲線,向量場旋轉的程度。向量的旋度是環流面密度的最大值,與面元的取向有關。

散度為零,說明是無源場;散度不為零時,則說明是有源場(有正源或負源)

若你的場是乙個流速場,則該場的散度是該流體在某一點單位時間流出單位體積的淨流量. 如果在某點,某場的散度不為零,表示該場在該點有源,例如若電場在某點散度不為零,表示該點有電荷,若流速場不為零,表是在該點有流體源源不絕地產生或消失(若散度為負).

乙個場在某處,沿著一無窮小的平面邊界做環積分,平面法向量即由旋度向量給定,旋度向量的長度則是單位面積的環積分值.基本上旋度要衡量的是一向量場在某點是否有轉彎.

3樓:

三者的關係:注意各自針對的物件不同。

1.梯度的旋度▽×▽u=0

梯度場的旋度為0,故梯度場是保守場。例如重力場。

2.梯度的散度▽2u=△u 3.散度的梯度▽(▽·a)

梯度、散度和旋度是向量分析裡的重要概念。之所以是「分析」,因為三者是三種偏導數計算形式。這裡假設讀者已經了解了三者的定義。它們的符號分別記作如下:

梯度、散度和旋度

從符號中可以獲得這樣的資訊:

①求梯度是針對乙個標量函式,求梯度的結果是得到乙個向量函式。這裡φ稱為勢函式;

②求散度則是針對乙個向量函式,得到的結果是乙個標量函式,跟求梯度是反一下的;

③求旋度是針對乙個向量函式,得到的還是乙個向量函式。

這三種關係可以從定義式很直觀地看出,因此可以求「梯度的散度」、「散度的梯度」、「梯度的旋度」、「旋度的散度」和「旋度的旋度」,只有旋度可以連續作用兩次,而一維波動方程具有如下的形式

梯度、散度和旋度                               (1)

其中a為一實數,於是可以設想,對於乙個向量函式來說,要求得它的波動方程,只有求它的「旋度的旋度」才能得到。下面先給出梯度、散度和旋度的計算式:

4樓:情誼兩重天

散度梯度旋度其實是物理上的一種概念,主要在流體

力學裡應用!

在流體力學數學基礎裡可以查到他們的意義與關係!高數里也有簡單涉及,如果想深入了解,建議你最好去查查有關流體力學基礎的東西!其中有個名詞叫哈密跟運算元,散度梯度旋度跟這一名詞的關係明白了,其它的相關運算也就會了!

散度旋度梯度屬於數學中的哪乙個分支學科,是不是微分幾何,很需要次教材。希望系統一點。。。謝謝!

5樓:匿名使用者

1 .向量分析 裡頭會講到散度旋度梯度

2. 微分幾何, 也會談到散度旋度梯度

6樓:

場論。多元函式微積分裡的,一般高數的教材裡就有。不是微分幾何的內容。

解釋下「梯度」「散度」和「旋度」,淺顯易懂些,謝謝

7樓:匿名使用者

設體系中某處的物理引數(如溫度、速度、濃度等)為w,在與其垂直距離的dy處該引數為w+dw,則稱為該物理引數的梯度,也即該物理引數的變化率。如果引數為速度、濃度或溫度,則分別稱為速度梯度、濃度梯度或溫

散度指流體運動時單位體積的改變率。簡單地說,流體在運動中集中的區域為輻合,運動中發散的區域為輻散。用以表示的量稱為散度,值為負時為輻合,此時有利於天氣系統的的發展和增強,為正時表示輻散,有利於天氣系統的消散。

表示輻合、輻散的物理量為散度。

表示曲線、流體等旋轉程度的量。

8樓:匿名使用者

散度梯度旋度其實是物理上的一種概念,主要在流體力學裡應用!

在流體力學數學基礎裡可以查到他們的意義與關係!高數里也有簡單涉及,如果想深入了解,建議你最好去查查有關流體力學基礎的東西!其中有個名詞叫哈密跟運算元,散度梯度旋度跟這一名詞的關係明白了,其它的相關運算也就會了!

下面的公式怎麼從電場直接推導到了梯度,只知道數學公式裡的梯度,散度,旋度,一應用到電場就茫然了

9樓:樸青海

梯度定義在這裡理解為 d(1/(r-r'))/d(r-r');

這樣e中(r-r')/abs(r-r')的積分可得到梯度表示, 把係數帶入就得到上述結果了。

還不明白找找,陳凱華那本《電磁學》看看,裡面講得很清楚的

為什麼旋度和散度可以完全確定乙個向量場?

10樓:匿名使用者

其實 向量是由大小和方向組成

同理 確定向量場只要確定強度和方向就行了

旋度和散度就是這樣確定乙個向量場的

11樓:匿名使用者

看看亥姆霍茲定理,就是講這個的。

梯度散度旋度的物理含義

12樓:匿名使用者

我們乙個乙個說:

首先是梯度:

定義:在標量場f中的一點處存在乙個向量g,該向量方向為f在該點處變化率最大的方向,其模也等於這個最大變化率的數值,則向量g稱為標量場f的梯度。

如果設體系中某處的物理引數(如溫度、速度、濃度等)為w,在與其垂直距離的dy處該引數為w+dw,則稱為該物理引數的梯度,也即該物理引數的變化率。

在向量微積分中,標量場的梯度是乙個向量場。標量場中某一點上的梯度指向標量場增長最快的方向,梯度的長度是這個最大的變化率。

其次是散度:

定義:div f=▽·f

在向量場f中的任一點m處作乙個包圍該點的任意閉合曲面s,當s所限定的區域直徑趨近於0時,比值∮f·ds/δv的極限稱為向量場f在點m處的散度。

由散度的定義可知,div f表示在點m處的單位體積內散發出來的向量f的通量,所以div f描述了通量源的密度。 散度可用表徵空間各點向量場發散的強弱程度,當div f>0 ,表示該點有散發通量的正源;當div f<0 表示該點有吸收通量的負源;當div =0,表示該點為無源場。

最後是旋度:

定義:面元與所指向量場f之向量積對乙個閉合面s的積分除以該閉合面所包容的體積之商,當該體積所有尺寸趨於無窮小時極限的乙個向量。

設想將閉合曲線縮小到其內某一點附近,那麼以閉合曲線l為界的面積也將逐漸減小.一般說來,這兩者的比值有一極限值,記作即單位面積平均環流的極限。它與閉合曲線的形狀無關,但顯然依賴於以閉合曲線為界的面積法線方向且通常l的正方向與規定要構成右手螺旋法則。

旋度的重要性在於,可用通過研究表徵向量在某點附近各方向上環流強弱的程度,進而得到其單位面積平均環流的極限的大小程度。

最後總結一下,梯度表徵的是某點標量的變化率;散度表徵的是某點通量的密集程度,可以理解為場線的密集程度;旋度表徵的是某點附近發現上的環流強弱程度。

13樓:匿名使用者

都是顧名思義。

梯度用來形容乙個標量場,他表示這個標量場沿某一方向的變化率。學過2維的導數吧,變數y沿x座標的梯度就是y沿x方向的導數。導數越大,表示這個量變化的越快。

散度形容乙個向量場的在空間的斂散強度。散度的正負表示該向量場的收斂還是發散,大小表示該量場通量的空間體密度。舉個例子:

你發想在乙個封閉曲面內,某乙個向量場做散度計算為零,那麼你選的這個曲面內部一般沒有這個向量場的激發源,如果是正的,說明向量場從你選的空間內對外膨脹,發散,越大說明強度越猛。負的,表示該向量場在你選的空間內部發生了湮滅,越大,說明湮滅的強度越猛。

旋度表示向量場對其作用的元素的旋轉強度。他的正負代表他會對其作用的元素朝著順時針或逆時針方向旋轉,他的大小表示這個旋轉力的大小。舉個例子:

你站在漩渦中,水流的推力的旋度肯定是垂直水平的,垂直水平向上代表(按右手定則)你會被逆時針捲入漩渦,旋度朝下反之;顯然你在漩渦中心和漩渦邊緣受到的推力大小肯定不一樣,說明漩渦中間的旋度比邊緣的大。旋度反映了向量場超某個面的面密度。

求大神解釋一下梯度旋度散度的關係與理解 50

14樓:馬傳浩小馬

資料顯示=求梯度是針對乙個標量函式,求梯度的結果是得到乙個向量函式。求散度則是針對乙個向量函式,得到的結果是乙個標量函式,跟求梯度是反一下的;求旋度是針對乙個向量函式,得到的還是乙個向量函式。這三種關係可以從定義式很直觀地看出,因此可以求「梯度的散度」、「散度的梯度」、「梯度的旋度」、「旋度的散度」和「旋度的旋度」,只有旋度可以連續作用兩次,而一維波動方程具有如下的形式。

梯度、散度和旋度(1)其中a為一實數,於是可以設想,對於乙個向量函式來說,要求得它的波動方程,只有求它的「旋度的旋度」才能得到。望採納

【急!!!】電磁波與微波技術中 散度,旋度,梯度的關係

15樓:匿名使用者

散度和抄旋度是形容向量場的,梯

襲度是形bai容標量場的 散讀表du示乙個向量場向外發zhi散的程度;旋度錶

旋度和渦度有什麼不同,散度與渦度的區別

渦度,也稱渦量 vorticity 是流體速度場的旋度。前者是線速度,後者是角速度 散度與渦度的區別 旋度與散度在表示源的強度時有什麼不同 一 兩者的作用不同 1 旋度的作用 從物理學的角度來說,旋度場 於剛體繞定軸旋轉的問題,建構了剛體旋轉的角速度和線速度之間的聯絡。2 散度的作用 物理上,散度的...

旋度與散度在表示源的強度時有什麼不同

一 兩者的作用不同 1 旋度的作用 從物理學的角度來說,旋度場 於剛體繞定軸旋轉的問題,建構了剛體旋轉的角速度和線速度之間的聯絡。2 散度的作用 物理上,散度的意義是場的有源性。當div f 0 表示該點有散發通量的正源 發散源 當div f 0 表示該點有吸收通量的負源 洞或匯 當div f 0,...

場的散度為零,它有什麼性質?旋度為零呢

無源場的某點散度為零,就是該點無場源,對於電荷產生的靜電場,就是無電荷。保守場的旋度為零,通俗地講就是沒有漩渦,場線不像磁場線那樣閉合。如果乙個向量場的散度處處為零,那麼它的旋度也一定處處為零。這句話的對錯,為什麼?不對。最簡單的,點電荷的電場就是有散場無旋場,而恆定磁場就是典型的有旋場無散場。把乙...