版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-纯量势

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

标势或称标量位,在矢量分析与物理学中是一个基本概念(形容词“标量”常被省略,只要不会与矢势发生混淆)。

简介标势或称标量位,在矢量分析与物理学中是一个基本概念(形容词“标量”常被省略,只要不会与矢势发生混淆)。给定一矢量场F,其标势V为一标量场;对此标量场取负值梯度则得到F

相反过来,给定一函数V,这个式子定义了一个矢量场F,其标势为V。标势也常常标记为希腊字母Φ,比如在电动力学的场合。

标势的物理意义和场的类型有关。对一流体或气体流的矢量场,定义标势暗示了任一点的流向与该点标势的最陡降方向相同,而对于力场,在一点的加速度也是一样的情况。力场的标势跟力场的势能(或称势能)密切相关。

不是每个矢量场都有一标势;有标势的矢量场称作是保守矢量场,相应于物理学中保守力的称呼。在各种速度场中,任何的层状场(lamellar field)皆有一标势,而一螺线矢量场可有标势的情况只发生在拉普拉斯场(Laplacian field)。1

向量分析向量分析(或向量微积分)是数学的分支,关注向量场的微分和积分,主要在3维欧几里得空间中。“向量分析”有时用作多元微积分的代名词,其中包括向量分析,以及偏微分和多重积分等更广泛的问题。向量分析在微分几何与偏微分方程的研究中起着重要作用。它被广泛应用于物理和工程中,特别是在描述电磁场、引力场和流体流动的时候。

向量分析从四元数分析发展而来,由约西亚·吉布斯和奥利弗·黑维塞于19世纪末提出,大多数符号和术语由吉布斯和黑维塞在他们1901年的书《向量分析》中提出。向量演算的常规形式中使用外积,不能推广到更高维度,而另一种几何代数的方法,它利用可以推广的外积。1

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学