其核心是,散度衡量矢量场从一个点向外扩散的程度。它是一个标量值,可以指示某个点在场内是源、汇还是两者都不是。散度矢量场计算器可自动执行此计算,提供一种无需手动计算即可获取散度值的简单方法。这种功能对于分析流体等任务来说是非常宝贵的 流 了解电磁场行为。
发散向量场计算器的公式
三个维度散度计算的基石是以下公式:
div(F) = ∂Px/∂x + ∂Qy/∂y + ∂Rz/∂z
在这里, F
表示所讨论的向量场,其中 P
, Q
及 R
分别表示其 x、y 和 z 分量。符号 ∂Px/∂x
, ∂Qy/∂y
及 ∂Rz/∂z
是这些分量的偏导数,反映它们相对于各自轴的变化率。该公式对于理解向量场在空间中每个点的行为至关重要。
一般条款表
矢量场配置(F ) | 描述 | 散度 (div(F) ) |
---|---|---|
F = (x, y, z) | 线性场从原点向各个方向均匀增加。 | 3 |
F = (-y, x, 0) | xy 平面中的圆形场。 | 0 |
F = (yz, xz, xy) | 远离原点的场强度增加。 | 2xy + 2xz + 2yz |
F = (e^x, e^y, e^z) | 呈指数级增长的领域。 | e^x + e^y + e^z |
F = (0, 0, z) | 均匀的垂直场。 | 1 |
F = (sin(x), sin(y), sin(z)) | 所有方向上的正弦变化。 | cos(x) + cos(y) + cos(z) |
F = (2x, -3y, 4z) | 每个方向具有不同变化率的线性场。 | 2 - 3 + 4 |
该表包括简单和更复杂的矢量场配置,以演示可能的散度值的范围。
发散矢量场计算器示例
想象一个向量场 F
由组件表示 P = 2x
, Q = 3y
及 R = -z
。为了找到该字段中任意点的分歧,我们应用我们的公式:
div(F) = ∂(2x)/∂x + ∂(3y)/∂y + ∂(-z)/∂z = 2 + 3 - 1 = 4
此示例演示了计算散度的过程,突出了计算器为这些操作带来的简单性。
最常见的常见问题解答
问:正背离值表示什么?
答:正散度表示矢量场在计算点充当源,矢量远离该点。
问:散度向量场计算器可以处理复杂的场配置吗?
答:是的,该计算器设计用于处理各种矢量场,使其成为适合各种应用的多功能工具。