物理/ベクトル解析
提供: Internet Web School
目次 |
8.2 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
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-23-QINU;UNIQf379cc72438c62a-MathJax-24-QINU(i=2,3)の単連結領域
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-25-QINU
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UNIQf379cc72438c62a-MathJax-26-QINUはつねにUNIQf379cc72438c62a-MathJax-27-QINUを満たす(第5章電磁気学参照のこと)。
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-28-QINUがUNIQf379cc72438c62a-MathJax-29-QINU級のベクトル場ならば
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-30-QINUとおくと、
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-31-QINU
であった。
この逆命題
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-32-QINUならば
あるUNIQf379cc72438c62a-MathJax-33-QINU級のベクトル場UNIQf379cc72438c62a-MathJax-34-QINUが存在して
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-35-QINU 。
がなりたてば、磁場UNIQf379cc72438c62a-MathJax-36-QINUはつねにあるUNIQf379cc72438c62a-MathJax-37-QINU級のベクトル場UNIQf379cc72438c62a-MathJax-38-QINUを用いて、
UNIQf379cc72438c62a-MathJax-39-QINU と書けることになる。
このUNIQf379cc72438c62a-MathJax-40-QINU級のベクトル場UNIQf379cc72438c62a-MathJax-41-QINUをUNIQf379cc72438c62a-MathJax-42-QINU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

