F表示在点M处的单位体积内散发出来的矢量F的通量,所以divF描述了通量源的密度。若divF0,则改点有发出矢量线的正通量源,若divF0,则改点有汇聚矢量线的负通量源。⑵由散度的定义可知,divF与体积元△V的形状无关,只要在取极限过程中,所有尺寸都趋于0即可。散度在直角坐标系中的表达式
⑶矢量分析中的一个重要定理是
上式称为散度定理(或高斯定理)。表明矢量场F的散度F在体积V上
的体积分等于矢量场F在限定该体积的闭合面S上的面积分,是矢量的散度的体
积分与该矢量的闭合曲面积分之间的一个变换关系,是矢量分析中的一个重要的
恒等式。
4:矢量场的环流与旋度
⑴矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分Γ
F
C
dl
称为矢量场
F
沿闭合
路径C的环流。其中dl是路径上的线元矢量,其大小为dl、方向沿路径C的切线方向。⑵矢量场F在点M处的旋度是一个矢量,记作rotF或记作curlF,它的方向沿着使环流面密度取得最大值的面元法线方向,大小等于该环流面密度最大值,
即RotF
max
矢量场F在点M处沿方向e
的环流面密度rot
F等于rotF在该方向上的
投
影
,
即
rot
F
ex
Fzy
Fyz
ey
Fxz
Fzx
ez
Fyx
Fxy
exeyez
F
xyz
FxFyFz
3高斯定理sFdSCFdl
5、无旋场与无散场1无旋场
f如果一个矢量场F的旋度处处为0。即×F≡0则称该矢量场为无旋场,它是由散度源所产生的。标量场的梯度有一个重要性质,就是它的旋度恒等于0,即×(u)≡02无散场
如果一个矢量场F的散度处处为0,即F≡0则称该矢量场为无散场,它是由旋涡源所产生的。矢量场的性质,旋度的散度恒等于0,即(×A)=06、拉普拉斯运算
标量场u的梯度u是一个矢量场,如果再对u求散度,即(u),称为标量场u的拉普拉斯算符。7亥姆霍兹定理
在有限的区域V内,任一矢量场由它的散度,旋度和边界条件(即限定区域V的闭合面S上的矢量场的分布)惟一地确定。
二、电磁场的基本规律
1、电荷守恒定律电荷是守恒的,它既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一部分转移
到另一个分,或者从一个物体转移到另一个物体。⑴电荷密度①电荷体密度体积源△u内的电荷量为△q,则该体积内任一源点处的电荷体密
度为
电荷体密度的单位为。
②电荷面密度
r