麥克斯韋方程組 向量場 數(shù)量場 有源場 無源場 保守場(無旋場)有旋場(非保守場) 保守場=有勢場=無旋場------環(huán)流等于零! 3.含時磁場可以感生出電場 4.含時電場可以感生處磁場 上面四個方程可逐一說明如下:在電磁場中任一點處 (1)電位移的散度== 該點處自由電荷的體密度 ; (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的散度 --- 處處等于零。 (3)電場強(qiáng)度的旋度== 該點處磁感強(qiáng)度變化率的負(fù)值; (4)磁場強(qiáng)度的旋度 == 該點處 傳導(dǎo)電流密度與位移電流密度 的矢量和 \ 把不明白的字母列舉一下: 物理都是循序漸進(jìn)的,你看看懂麥克斯韋方程組,必須學(xué)過微積分和數(shù)學(xué)物理方程?!邮黔h(huán)路積分,求是對閉合的回路求積分
第一個說的是,電場的源是電荷。<你看它的微分形式,是不是:電場三個方向都求散度后的結(jié)果是電荷的密度,(散度通俗理解就是對三個空間方向求微分)這樣就說明了電場不能憑空產(chǎn)生,它是有一個源頭的,源頭就是電荷。這與我們通常的理解也是一樣的,到目前為止我們也沒有發(fā)現(xiàn),單獨(dú)的正電荷或負(fù)電荷,電場線都是從正電荷出發(fā)負(fù)電荷截止。 第二個方程,知道第一個方程的含義第二個就很好理解了,他就是說磁場是無源的,也就是說磁場是沒有源頭的,即磁場線是一條連續(xù)的曲線。它不像電場線一樣,必須從一個東西發(fā)出到一個東西結(jié)束。 第三個公式,也是看微分形式。這里對電場取了旋度,<旋度就相當(dāng)于在電場線的垂直方向上求導(dǎo)>我們看到最后它等于磁場對時間的求導(dǎo)。負(fù)號是方向。這是什么意思呢?它是說變化的磁場(含時磁場)能產(chǎn)生電場。這一個在日常生活中用的最多,發(fā)電廠就是用的這個發(fā)電的。 第四個公式,和上一個方程類似不過又有不同,這里除了變化的電場(含時電場)能產(chǎn)生磁外,還說恒定的電流也能產(chǎn)生磁場。<j是電流的意思>這一個也好理解,你想我們高中學(xué)的右手螺旋定則,其實就是用了這個。右手螺旋定則是由電流方向判斷磁場方向,那么也就是說有電流就有磁場了。這個是幫助理解,其實是先有,麥克斯維再有右手螺旋定則的。 、 倒三角什么意思啊?我們一般把空間看成 X,Y,Z,的三維空間,這里的倒三角是對這,三個維度分別求導(dǎo)再相加的意思 梯度 1.坡度。 2.單位時間或單位距離內(nèi)某種現(xiàn)象(如溫度、氣壓、密度、速度等)變化的程度。 3.依照一定次序分層次地:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展由東向西~推進(jìn)。 4.依照一定次序分出的層次:考試命題要講究題型有變化,難易有~。 圖像處理中,梯度的matlab求法: K>> A K>> [ux,uy] = gradient(A) 注:中間值為兩邊值的均值。 。。。。。。。。。。 向量場A,數(shù)量場u ▽稱為漢密爾頓算子, ▽·▽=▽2=△, △稱為拉普拉斯算子。 梯度▽u 散度▽·A (點乘結(jié)果為數(shù)) 旋度▽×A (叉乘結(jié)果為向量) 首先梯度和旋度是向量,而散度是標(biāo)量。 1.梯度針對一個數(shù)量場(勢場),衡量一個數(shù)量場的變化方向。梯度為0說明該勢場是個等勢場。其結(jié)果為向量。 2.散度針對一個向量場,衡量一個向量場的單位體積內(nèi)的場強(qiáng)。散度為0說明這個場沒有源頭。其結(jié)果為標(biāo)量。 3.旋度針對一個向量場,衡量一個向量場的自旋。旋度為0說明這個場是個保守場(無旋場),保守場一定是某個數(shù)量場的梯度場。其結(jié)果為矢量。 三者的關(guān)系:注意各自針對的對象不同。 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) 4.旋度的散度▽·(▽×A)=0 旋度場的散度為0,故旋度場是無源場。例如磁場,磁場本身是其他場的旋度場。 5.旋度的旋度▽×(▽×A)=▽(▽·A)-▽2A=▽(▽·A)-△A 旋度場的旋度 也要說明一下,勻強(qiáng)場是保守場,因此絕對的勻強(qiáng)磁場是不可能的,磁場本身也是有旋場。 1.已知原向量場可以直接推出其散度、旋度。反之則不行,還需要其他條件。 2.已知某向量場,求原數(shù)量場(勢場)。 某向量場具有勢場的充要條件是旋度為0。 因此若該向量場的旋度為0,可由斯托克斯公式求出。若旋度不為0,則沒有勢場。 拉普拉斯算子△ laplace算子就是偏偏x,偏偏y,偏偏z;拉普拉斯算子是n維歐幾里德空間中的一個二階微分算子,定義為散度。
梯度的方向為該點最大方向?qū)?shù)的方向,即與等值線(面)相垂直的方向,它指向函數(shù)增加的方向。 散度 散度指流體運(yùn)動時單位體積的改變率。簡單地說,流體在運(yùn)動中集中的區(qū)域為輻合,運(yùn)動中發(fā)散的區(qū)域為輻散。 其計算也就是我們常說的“點乘”。散度是標(biāo)量,物理意義為通量源密度。 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(fù)源)。 |
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