散度和旋度的物理意義是什麼,流場中速度的散度和旋度分別表示什麼物理意義

2021-03-21 23:02:59 字數 5647 閱讀 1496

1樓:張牧琛

散度是描述向量場中某一點是發散還是匯聚的,就是這一點的無限小體積元內是進來的向量多還是出去的向量多。旋度是描述向量場中某一點所包含微元在場中的旋轉程度。

2樓:我找不到的晴天

散度的概念

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所限定的體積δv以任何方式趨近於0時,則比值∮f·ds/δv的極限稱為向量場f在點m處的散度,並記作div f

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。

散度的重要性在於,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。

靜電場的散度不為零、旋度為零,表明了它是有源無旋場。 靜磁場的散度為零、旋度不為零,表明了他是有旋無源場。

散度可以表示流體運動時單位體積的改變率

旋度的物理意義

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。

流場中速度的散度和旋度分別表示什麼物理意義

3樓:匿名使用者

物理意義:

速度的散度:流體的體膨脹,

速度的旋度:流體的旋轉,產生渦流

4樓:匿名使用者

如何直觀形象的理解梯度,散度,旋度? - 知乎

我覺得這個講得很形象,你看看吧

5樓:愛幫忙的沙礫

散度是閉合曲面圍成空間中的通量除以圍成空間體積,然後令曲面無限小。旋度是閉合曲線圍成面積中的環流除以圍成範圍面積,然後令曲線無限小給個直觀點的。

散度:曲面範圍內,如果場線(比如電場線和磁場線)穿過範圍內進出量不一樣,那這個場在這個點就是有散度的。直觀講,以電場為例,如果這個點包圍了乙個電子(當然電子有一定的體積,可能讓曲面無窮小時仍被包尾,這裡只是打個比方),那麼肯定是個有源場,有電場線穿入範圍,而沒有電場線穿出,散度不為零。

旋度:換一條閉合曲線,如果場沿曲線做積分不為零,說明這個面積內旋度不為零。積分是不是不好理解?

這麼說,沿著曲線一點一點疊加場量,場量和曲線同向就取正,反向就取負。因為曲線是閉合的,所以如果疊加出來不為零,說明沿曲線轉了一圈的方向,場疊加也不為零。

最極端的例子,我們的閉合曲線取正圓,包圍了乙個通電導線,導線周圍的磁場也是乙個正圓,那麼正圓磁場沿著正圓曲線一點一點疊加一圈(因為都是同向或反向)肯定不為零,所以這就是乙個有旋場。

散度源與旋度源有什麼具體的物理意義嗎? 10

6樓:匿名使用者

源分為旋度源和散度源,無源場既無旋度也無散度。所以要讀的。 不需要。(剛才打字錯了)源指:源和匯 divu=0,推不出rotu=0.事實上水邊界層流動

電磁學中旋度與散度的物理含義

7樓:匿名使用者

1 散度原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. 散度的重要性在於,可用表徵空間各點向量場發散的強弱程度。

2旋度: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為界的面積逐漸縮小,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,可用以表徵向量在某點附近各方向上環流強弱的程度,如果場中處處rot稱為無旋場。

磁場的散度——處處為零,不能自激發出電場的。

磁場的旋度——有可能某些特殊點不為0(這些點上的電流密度不為0或有變化的電場)

磁場強度的旋度等於該點處傳導電流密度與位移電流密度的向量和。

梯度 散度 旋度的物理意義 散度 旋度與源有什麼關係

8樓:du知道君

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!

梯度散度旋度的物理含義

9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。

10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。

解釋下「梯度」「散度」和「旋度」,淺顯易懂些,謝謝

11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。

12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!

散度梯度旋度的關係和應用 ??

13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.

14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:

請問電磁裡面的梯度散度旋度的公式有什麼區別?感覺全都是求偏導數再相加啊

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