标量场梯度的性质 (1)标量场沿任一方向的方向导数等于梯度在 该方向的投影。 0g-grado.l-Vo. (2)标量场在任一点 n=gradu 的梯度垂直于过该点的 过M点的 切平面 等值面,且指向场增大 的一方。(备注:等值 过M点的 面的法向有两个) 等值面 (,y,2=C 等值面:p()=常数
标量场梯度的性质 ( 1 )标量场沿任 方向的方向导数等于梯度在 一方向的方向导数等于梯度在 该方向的投影。 grad ˆ ˆ ( 2 )标量场在任 点 标量场在任 一 点 的梯度垂直于过该点的 等值面,且指向场增大 的 方一 方。(备注 :等值 面的法向有两个) 等值面: ( r ) 常数
标量场梯度的性质 (3)一个标量场的梯度确定,则该标量场 也随之确定,最多相差一个任意常数。 对场的描述 标量场 其梯度场 对一个标量场,可直接研究该标量场, 亦可研究其梯度场: 对一个矢量场,若其可表为一个标量场 的梯度,则通常研究此标量场较为方便
标量场梯度的性质 ( 3 ) 一个标量场的梯度确定 ,则该标量场 也随之确定,最多相差一个任意常数。 对场的描述 标量场 其梯度 场 对一个标量场,可直接研究该标量场, 亦可研究其梯度场 ; 对一个矢量场,若其可表为一个标量场 的梯度 ,则通常研究此标量场较为方便
§1.1基本概念 二、矢量场A(T)=A(x,y,z) 1、矢量场的矢量线表示 矢量线是这样一些曲线: 线上任意一点的切线方向 代表该点的矢量场的方向, 矢量线的密度表示该点场 的大小,即垂直于矢量的 克·3 单位表面所穿过的矢量线 0电-1 个数代表该矢量的大小
§1.1 基本概念 二 矢量场 基本概念 A(r) A(x y z) 二、矢量场 1、矢量场的矢量线表示 A(r) A(x, y, z) 1、矢量场的矢量线表示 矢量线是这样一些曲线: 线上任意 点的切线方向 一点的切线方向 代表该点的矢量场的方向, 矢量线的密度表示该点场 的大小,即垂直于矢量的 单位表面所穿过的矢量线 个数代表该矢量的大小
2、矢量场的通量和散度 ①通量 Φ=JiS=∫aiaS A(x,y,) 可见,通量为一代数量。 其正负与矢量场方向和面 积元法线的夹角有关。矢 面积元矢量 量场在曲面S上的通量可 看作穿过S面的(净)矢 量线数目
2、矢 场的 和散度 量场的通量和散度 ① 通量 A(, ,) xyz A dS A nˆdS 可见 通量为 代数量 n ˆ S S A dS A ndS 可见,通量为一代数量。 其正负与矢量场方向和面 S d 积元法线的夹角有关。矢 矢 量场在曲面S上的通量可 面积元矢量 场 面 看作穿过S面的(净)矢 量线数目
2、矢量场的通量和散度 例:水流流速场及其通量。 ↑ 米/秒 流量,立方米/秒 如果S是一闭合曲面,若 A 无特别交代,则约定S的 法向量由闭合曲面内指向 闭合曲面外,即为外法向。 Φ=fA.as=A.nds S
2、矢 场的 和散度 量场的通量和散度 例:水流流速场及其通量。 米/秒 流量,立方米/秒 如果S是一闭合曲面,若 无特别交代,则约定S的 A 无特别交代,则约定S的 法向量由闭合曲面内指向 闭合曲面外,即为外法向。 n ˆ A dS A nˆdS S S A dS A ndS