Page 164 - 6376
P. 164

1


                                                   = lim    .                                 (37)
                                                          →0 

               З визначення (37) слідує, що дивергенція є скалярною функцією координат.


                        Щоб  отримати  вираз  для  дивергенції  поля  ,  потрібно  взяти  нескінченно  малий

               об’єм  ,  визначити  потік  вектора    через  замкнену  поверхню,  що  охоплює  цей  об’єм,  і
               знайти відношення цього потоку до об’єму. Отриманий вираз для дивергенції буде залежати

               від  вибору  системи  координат  (у  різних  системах  координат  він  є  різний).  Наприклад,  в

               декартовій системі координат


                                                               

                                                 =  +      +     .                                  (38)
                                                              


                        Запис багатьох формул і дії над ними значно спрощуються, якщо ввести векторний



               диференціальний оператор ∇ (оператор Гамільтона). Оператор ∇ в декартових координатах
               має вигляд


                                                                 
                                                         +    +    ,                                    (39)

                                                 ∇= i
                                                            



               де i ,  ,  – орти осей , , . Сам по собі вектор ∇ змісту не має. Він набуває зміст тільки у
               зв’язку з скалярною або векторною функцією, на яку символічно множиться. Так, наприклад,


               якщо вектор ∇ помножити скалярно на вектор , то отримаємо


                                                                              
                                                                     +     +      ,                   (40)
                                 ∇ ∙  = ∇  + ∇  + ∇  =
                                           
                                                           
                                                   
                                                                           


               а це є не що інше, як  .


                        Таким  чином,  дивергенція  поля    може  бути  записана  як     або  ∇ ∙   (в  обох

               випадках  читається  як  «дивергенція  »).  Будемо  користуватися  другим,  більш  зручним
               позначенням. Тоді, наприклад, теорема Гауса буде мати вигляд


                                                                                                            (41)
                                                        ∇ ∙  = 0
   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169