散度定理(物理定理)

散度定理物理定理

散度定理,又称为高斯散度定理、高斯公式、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式或高-奥公式,是指在向量分析中,一个把向量场通过曲面的流动(即通量)与曲面内部的向量场的表现联系起来的定理。它经常应用于矢量分析中。矢量场的散度在体积τ上的体积分等于矢量场在限定该体积的闭合曲面s上的面积分。

中文名

散度定理

外文名

Divergence theorem

领域

数学物理实验

所属学科

物理

概念

散度定理是指在向量分析中,一个把向量场通过曲面的流动(即通量)与曲面内部的向量场的表现联系起来的定理。更加精确地说,散度定理说明向量场穿过曲面的通量,等于散度在曲面围起来的体积上的积分。直观地,所有源点的和减去所有汇点的和,就是流出这区域的净流量。 高斯公式在工程数学中是一个很重要的结果,特别是静电学和流体力学。 在物理和工程中,散度定理通常运用在三维空间中。然而,它可以推广到任意维数。在一维,它等价于微积分基本定理;在二维,它等价于格林公式。 这个定理是更一般的斯托克斯公式的特殊情形。

相关论文

《散度定理——高斯定理的新讲法》

散度定理是分析矢量场的重要数学工具。笔者在讲解散度定理时,首先讲述矢量场场线的概念,然后讨论矢量场的通量,使得学生会计算各种情况的通量,接着讲解矢量场散度的定义,最后推导矢量场的高斯定理。这样讲解学生容易接受,记忆深刻,教学效果比较明显。[1]

《散度定理在化工中的一些应用》

本文以化工传递过程原理中流体连续性方程、热传导方程和质量传递微分方程的建立过程,以及一个一般的化工建模问题为例,探讨了利用散度定理建立化工数学模型的方法。结果表明,应用散度定理及相关的数学公式,可简化化工模型建立过程,也可清楚地揭示不同坐标系下不同形式的同一模型(如三种坐标系下流体连续性方程)之间的关系。[2]

参考资料

1.散度定理——高斯定理的新讲法·知网空间

2.散度定理在化工中的一些应用·知网空间

关键词:散度定理