螺線矢量場

螺線矢量場

在矢量分析中,一螺線矢量場(solenoidal vector field)是一種矢量場v,其散度為零。

性質

在矢量分析中,一 螺線矢量場(solenoidal vector field)是一種矢量場 v,其散度為零:

螺線矢量場 螺線矢量場

此條件被滿足的情形是若當 v具有一矢勢 A,即

螺線矢量場 螺線矢量場

成立時,則原來提及的關係

螺線矢量場 螺線矢量場

會自動成立。

螺線矢量場 螺線矢量場

邏輯上的反向關係亦成立:任何螺線矢量場 v,皆存在有一矢勢 A,使得 。(嚴格來說,此關係要成立,受限到一些關於 v的技術性條件,參見亥姆霍茲分解(Helmholtz decomposition))

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散度定理能夠針對螺線場給出等價的積分形式定義,亦即:任何閉曲面 ,通過曲面的淨通量會是零:

螺線矢量場 螺線矢量場
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其中 是法矢量朝外的面元。

詞源學

螺線矢量場起源於希臘語中的螺線管,它是σωληνοειδές(sōlēnoeidēs),意思是管形或者管道。在螺線管的當前環境中,它意味著像在管道中一樣受約束,因此具有固定的體積。

例子

•磁場B是螺線矢量場(參見麥克斯韋方程組);

•不可壓縮流體的速度場是螺線矢量場。

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