원통형 및 구형 좌표 분석

Del in cylindrical and spherical coordinates

이것은 공통 곡선 좌표계로 작업하기 위한 일부 벡터 미적분 공식의 목록이다.

메모들

  • 이 글은 구면 좌표(다른 출처가 θφ의 정의를 뒤바꿀 수 있음)에 대해 ISO 31-11을 대체하는 표준 표기법 ISO 80000-2를 사용한다.
    • 극각은 [ , : 원점에 연결하는 z축과 방사형 벡터 사이의 각이다.
    • 방위각은 [ : x축과 xy-plane에 방사형 벡터의 투영 사이의 각이다.
  • atan2(y, x) 함수는 그 영역이미지 때문에 수학 함수 아크탄(y/x) 대신 사용할 수 있다. 고전적인 아크탄 함수는 (-π/2, +π/2)의 이미지를 갖는 반면, atan2는 (- (-, π)의 이미지를 갖는 것으로 정의된다.

좌표 변환

데카르트 좌표, 원통형 좌표 및 구형 좌표[1] 간 변환
보낸 사람
카르테시안 원통형 구면
에게 카르테시안 해당 없음
원통형 해당 없음
구면 해당 없음

단위 벡터 변환

데카르트[1], 원통형 및 구형 좌표계의 단위 벡터 간 대상 좌표 변환
카르테시안 원통형 구면
카르테시안 해당 없음
원통형 해당 없음
구면 해당 없음
선원 좌표계에 따른 데카르트, 원통형 및 구형 좌표계의 단위 벡터 간 변환
카르테시안 원통형 구면
카르테시안 해당 없음
원통형 해당 없음
구면 해당 없음

델 공식

데카르트, 원통형 및 구형 좌표계의 델 연산자가 있는 표
작전 데카르트 좌표, 평행 좌표. (x, y, z) 원통좌표 (ρ, φ, z) 구형좌표(r, θ, φ) 여기서 θ은 극각, φ은 방위각이다α.
벡터장 A
그라데이션 f[1]
발산 a[1]
× × A[1]
라플라스 연산자 2f ≡ ≡ f f[1]
벡터 라플라시안 A 2a ≡ ≡ a a a a[2]

재료파생상품α[3] (A ⋅ ∇)B

텐서 ∇ T (2차 텐서 차이와 혼동하지 않음)

차동변위 dℓ[1]
차동 정상 영역 dS
차동 볼륨 dV[1]
이 페이지는 극각에는 을(를) 사용하고, 에는 {\ \varphi }을를) 사용하며, 물리학에서 흔히 볼 수 있는 표기법이다. 이러한 공식에 사용되는 소스는 방위각의 경우 을(를) 사용하고, 극각의 경우 {{\}을(를) 사용하며, 이는 일반적인 수학 표기법이다. 수학 공식을 얻으려면 위의 표에 표시된 공식에서 {{\}을(를) 전환하십시오.

비교 계산 규칙

  1. (Lagrange's formula for del)

데카르트 파생

Nabla cartesian.svg

) y )( ) z { )_에 대한 식도 같은 방법으로 찾을 수 있다.

원통 유도

Nabla cylindrical2.svg

구면 유도

Nabla spherical2.svg

단위 벡터 변환식

좌표 매개변수 u의 단위 벡터는의 작은 양의 변화가 위치 벡터 r → {\ {\ 방향으로 변경되도록 정의된다.

그러므로

여기서 s는 호 길이 매개변수다.

체인 규칙에 따라좌표계 {\ j 의 두 세트에 대해,

i 성분을 분리한다. 의 경우 = 을(를) 두십시오 다음 d 양쪽으로 나누어 다음을 얻으십시오.

참고 항목

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d e f g h Griffiths, David J. (2012). Introduction to Electrodynamics. Pearson. ISBN 978-0-321-85656-2.
  2. ^ Arfken, George; Weber, Hans; Harris, Frank (2012). Mathematical Methods for Physicists (Seventh ed.). Academic Press. p. 192. ISBN 9789381269558.
  3. ^ Weisstein, Eric W. "Convective Operator". Mathworld. Retrieved 23 March 2011.

외부 링크