UFY007

1.  Diferenciální vektorové operátory

 

Hamiltonův operátor, nabla

 

                      ,                        

 

gradient

 

          převádí skalární pole na vektorové pole

 

divergence

 

            převádí vektorové pole na pole skalární

 

rotace

 

        převádí vektorové

pole na jiné vektorové pole

 

 

laplace

 

             

 

           

 

Několik identit

 

                    

 

                

 

 

Geometrická definice operátorů

 

               tok vektoru  plochou uzavírající elementární objem Vi

 

                cirkulace vektoru  křivkou omezující elementární

plochu ai

 

 

Gaussův – Ostrogradského teorém

 

 

Stokesův teorém

 

 

Křivočaré souřadnice

 

Válcové (cylindrické) souřadnice

 

 

                                                   

 

                                                              

 

                                                             

 

 

Kulové (sférické) souřadnice

 

 

                                

 

                                

 

                                                   

 

Lokální systémy souřadné – pravotočivý systém jednotkových vektorů

 

                                                   

 

 

 

 

Derivace polohového vektoru  podle zobecněných souřadnic

 

 

Parciální derivace  má směr koordinační linie qi, tedy jednotkového vektoru

,               Hi jsou Laméovy koeficienty

                                  (i = 1, 2, 3)

 

Určení koeficientů Hi           

válcové souřadnice                  Hρ = 1,             Hφ = ρ,                        Hz = 1

 

kulové souřadnice                    Hr = 1,             Hθ = r,             Hφ = r sin θ

 

Přírůstek polohového vektoru

 

  jsou složky vektoru ,

  je elementární objem v lokálním systému.

 

Vektorové operátory v křivočarých souřadnicích

 

,

, další složky cyklickou záměnou

 

Válcové souřadnice

 

 

 

 

 

 

Kulové souřadnice

 

 

Několik příkladů použití diferenciálních operátorů