物理/ベクトル解析
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9.2 ベクトル解析
ベクトル場の微分
ベクトル場とスカラー場
スカラー場の勾配
ナブラ∇ とそれを用いた勾配の表現
ベクトル場の発散
ベクトル場の回転
テンソル表示とテンソル計算
線積分と面積分
単連結領域
線積分
保存場
ポテンシャル
保存場とポテンシャル(関数)
定理
ポテンシャルの存在定理
定理(ポアンカレの定理)
定義(2端を共有する2つの連続曲線の連続可変性)
定義 単連結領域
命題
定理
D;Rn(i=2,3)の単連結領域
F∈C1(D,Rn)
とする。
すると次の3条件は同値である。
(1)
(2)
(3)
証明
ベクトルポテンシャル
磁場BはつねにdivB=0を満たす(第5章電磁気学参照のこと)。
AがC2級のベクトル場ならば
F≜rot Aとおくと、
div F=0
であった。
この逆命題
divF=0ならば
あるC2級のベクトル場Aが存在して
F=rotA 。
がなりたてば、磁場BはつねにあるC2級のベクトル場Aを用いて、
B=rotA と書けることになる。
このC2級のベクトル場AをBのベクトルポテンシャルという。
ベクトルポテンシャルの存在定理
定理