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高斯定理(Gauss Law)也称为高斯公式(Gauss Formula),或称作散度定理、高斯散度定理 、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高-奥公式(通常情况的高斯定理都是指该定理,也有其它同名定理)。
定理内容:
设空间有界闭合区域 ,其边界 为分片光滑闭曲面 。函数 及其一阶偏导数在 上连续,那么:[1]
或记作:
其中 的正侧为外侧, 为 的外法向量的方向余弦。
式中
称向量场 的散度(divergence)。
即矢量穿过任意闭合曲面的通量等于矢量的散度对闭合面所包围的体积的积分 。它给出了闭曲面积分和相应体积分的积分变换关系 ,是矢量分析中的重要恒等式,也是研究场的重要公式之一。
高斯投影
高斯公式,又称为散度定理、高斯散度定理 、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式或高-奥公式 ,是指在向量分析中,一个把向量场通过曲面的流动(即通量)与曲面内部的向量场的表现联系起来的定理。
散度定理可以用来计算穿过闭曲面的通量,例如 ,任何左边的曲面;散度定理不可以用来计穿过具有边界的曲面,例如,任何右边的曲面 。在这图内,曲面以蓝色显示 ,边界以红色显示。?
散度定理可以用来计算穿过闭曲面的通量,例如,任何左边的曲面;散度定理不可以用来计穿过具有边界的曲面 ,例如,任何右边的曲面。在这图内,曲面以蓝色显示 ,边界以红色显示 。
更加精确地说,高斯公式说明向量场穿过曲面的通量,等于曲面内部区域的散度的三重积分。直观地 ,所有源点的和减去所有汇点的和,就是流出一个区域的流量。
高斯公式在工程数学中是一个很重要的结果,特别是静电学和流体力学 。
高斯公式用散度表示为:
其中Σ是空间闭区域Ω的边界曲面 ,而n是向量A在曲面Σ的外侧法向量上的投影。
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