2014年6月30日 星期一

向量分析大典:散度 Divergence


散度最為人知的地方在於點電荷的電場。由於單一正電荷的電力線是向外發散的,因此我們可以計算它的散度。
和旋度同一掛,散度(Divergence)也是向量分析的一員。既然證過了旋度,那麼散度也應該不會難到哪裡去了,比較大的差別就是散度會牽扯到三維空間

2014年6月14日 星期六

向量分析大典:旋度 Curl


談到電磁學(對,我最近開始往電磁學研究)或其他立體空間中的科學,有時不得不談談旋度。就拿我們最簡單的例子——一根無限長的載流導線而言好了。相信諸看倌都有上過國中自然課程,知道載流導線周圍會有磁場,而且在一個平面上灑上鐵粉的話,不難看出同心圓的形狀。而擺上磁針的話,可以看到許多磁針排列成以導線為圓心的圓,所以這之中一定有磁場產生磁力,讓磁針擺動。
不難發現這樣的力也是以同心圓的方式環繞在載流導線周圍,但是要如何描述力環繞導線的程度,甚至是磁場的環繞程度呢?

動畫一


向量分析大典:偏導數 Partial Derivative

大多數時候我們計算微積分是在平面數計算,我們所使用的函數都是簡單地從x映射到y,在二維的平面上構築這樣的線條。
問題來了,如果是像力和距離這樣簡單的函數對應關係那還應付的過去,如果是像電磁學或流體力學那樣需要牽涉到空間的探討呢?

比如說啦,像上圖那樣的,一顆電荷造成的電場位能