Электродинамика. Нетребко Н.В - 319 стр.

UptoLike

Приложение
319
Декартова система координат
( , , )
x y z
x x y y z z
a a e a e a e
= + +
r r r r
Элемент дуги
2 2 2 2
dl dx dy dz
= + +
Элемент объема
dV dx dy dz
=
Единичные векторы вдоль координатных линий
x
e i
=
r
r
,
y
e j
=
r
r
,
z
e k
=
r
r
Градиент скалярного поля
f f f
grad f i j k
x y z
= + +
r
r r
Дивергенция векторного поля
y
x
z
a
a
a
div a
x y z
= + +
r
Оператор Лапласа
f div grad f
=
2 2 2
2 2 2
f f f
f
x y z
= + +
Некоторые частные решения уравнения Лапласа
0
f
=
:
1 2 3
2 2 2
1 2 3
, 0
k x k y k z
f e k k k
+ +
= + + =
;
2 3
2 2
2 3
( ) , 0
k y k z
f a bx e k k
+
= + + =
;
( )( )( )
f a bx c dy m nz
= + + +
x y z
i j k
rot a
x y z
a a a
=
r
r r
r
Элементарная работа векторного поля
(
)
A a dl
=
v
v
x y z
A a dx a dy a dz
= + +
Поток векторного поля
(
)
∫∫∫∫
===Φ
SS
dSnaSda ,
x y z
S
a dydz a dxdz a dxdy
= + +
=
( cos cos cos )
x y z
S
a a a dS
α β γ
+ +
Приложение                                                                                         319


                                                                      r      r        r       r
  Декартова система координат ( x, y, z )                             a = ax ex + a y ey + az ez
                 Элемент дуги (dl ) 2 = (dx) 2 + ( dy ) 2 + (dz ) 2
                       Элемент объема dV = dx dy dz

           Единичные векторы вдоль координатных линий
                     r r      r     r   r    r
                     ex = i , e y = j , ez = k
                         Градиент скалярного поля
                                   ∂f r ∂f r ∂f r
                          grad f =    i+    j+ k
                                   ∂x    ∂y   ∂z
                       Дивергенция векторного поля
                               r ∂a ∂a y ∂az
                           div a = x +    +
                                  ∂x   ∂y   ∂z
                    Оператор Лапласа ∆f = div grad f
                                      ∂2 f ∂2 f ∂2 f
                              ∆f =        +    +
                                      ∂x 2 ∂y 2 ∂z 2
      Некоторые частные решения уравнения Лапласа ∆f = 0 :
                        f = ek1 x + k2 y + k3 z , k12 + k2 2 + k32 = 0 ;
                                           k2 y + k3 z
                        f = (a + bx)e      , k 2 2 + k32 = 0 ;
                          f = ( a + bx)(c + dy )(m + nz )
                                       r     r       r
                                       i     j      k
                               r       ∂    ∂       ∂
                           rot a =
                                      ∂x ∂y ∂z
                                      ax a y az
                                                    v v
           Элементарная работа векторного поля ∆A = a dl                     (      )
                               A = ax dx + a y dy + az dz

             Поток векторного поля Φ =                   ∫∫ ad S = ∫∫ (a, n)dS =
                                                         S           S

     = ∫∫ ax dydz + a y dxdz + az dxdy = ∫∫ ( ax cos α +a y cos β + az cos γ )dS
       S                                         S