Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
757068_BFC97_lekcii_dlya_sdachi_ekzamena_po_kur...doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
1.05 Mб
Скачать
  1. Векторное поле. Векторные линии.

Рассм вект поле,задаваемое вектором a=a(M).

☼Векторн линия поля а – линия, касат к к-й в кажд её т М имеет направление соответствующего ей вектора а(М). (н-р, силовые линии магн поля). Совокупность всех вект линий поля, проходящих ч/з некоторую замкнутую кривую – векторная трубка. Векторные линии поля: a=P(x,y,z)i+Q(x,y,z)j+R(x,y,z)k. описываются системой д.у. вида: dx/ P(x,y,z)= dy/ Q(x,yz)=dz/ R(x,yz)

Вект линией вект поля наз-ся кривая, направление к-й в кажд ее точке совпадает с напр вектора, отвечающего этой точке. F=F(p), т.Р (V).

F(x,y,z)=P(x,y,z)i+Q(x,y,z)j+R(x,y,z)k. r’(t)=x’(t)i+y’(t)j+z’(t)k

  1. Поток векторного поля. Дивергенция векторного поля. Векторная запись фор­мулы Остроградского - Гаусса.

☼Потоком вект поля F=F(p) в V в направлении нормали n к пов-ти σ наз-ся поверхностный инт 1 рода в направлении нормали к этой пов-ти от скалярн произведения вект поля на единичный вектор нормали по этой пов-ти и обозначается П – поток, П= (F, n0)dσ. П= (Pcosα+Qcosβ+Rcosγ)dσ Pdydz+Qdxdz+Rdxdy Рассмотрим гидродинамический смысл понятия ПОТОК. Рассм поле скоростей движения жидкости ч/з пов-ть σ, тогда поток – общее количество жидкости, протекающее в единицу времени ч/з пов-ть σ в направлении вектора нормали, если f(P) – вектор скорости течения жидкости в данной точке. diυ F=∂P/∂x+∂Q/∂y+∂R/∂z, тогда ф-ла Остр-Гаусса в вект ф-ме: diυ F dV= (F, n0)dσ, (dV=dxdydz)

Важн хар-ка вект поля явл дивергенция, характеризующая распределение и интенсивность источников и стоков поля. П<0 – внутри обл-ти V имеются стоки, поглощающие избыток жидкости(точки, где вект линии заканчиваются, S (-)полюс магнита), П>0 – из обл-ти V вытекает больше жидкости, чем втекает в нее – внутри обл-ти имеются источники (т,где вект линии начинаются, N (+)полюс магнита), П=0 – из обл-ти вытекает столько же жидк,сколько и втекает. Дивергенция (расходимость) вект поля в т М а(М)=P(x,y,z)i+Q(x,y,z)j+R(x,y,z)k – наз-ся скаляр вида: =∂P/∂x+∂Q/∂y+∂R/∂z и обозначается div a(M)=∂P/∂x+∂Q/∂y+∂R/∂z. Св-ва дивергенции: 1) а – пост вектор,div a=0, 2) div (λ*a)= λdiva, λ=const. 3) div(a+b)= diva+divb, 4) U – скалярн ф-я, то div (U*a)=U*diva+ a*gradU. Ф-ла Остроградск-Гаусса – поток вект поля ч/з замкнут пов-ть S(в направлении внешней нормали,т.е. изнутри) равен тройному инт от дивергенции этого поля по объему V, ограниченному данной пов-ю. (∂P/∂x+ ∂Q/∂y+ ∂R/∂z)dxdydz= [P(x,y)cosα+ Q(x,y)cosβ+ R(x,y,z)cosγ]dσ, div F dV=V div F

Дивергенцией вект поля в т М наз-ся предел отношения потока поля ч/з (замкнутую) пов-ть σ, окружающую точку М, к объему тела, ограниченного этой пов-ю, при условии, что вся пов-ть стягивается в т М (V→0). В точке див-я – явл скал велич. Образует скал поле в данном вект поле. Из физич смысла потока: divF >0 – точка источник, divF<0 – точка сток, div=0 – в обеме V нет ни источников, ни стоков. Вект поле,в кажд т которого дивергенция равна 0, т.е. div F≡0 – поле назся соленоидальным(трубчатым)