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高斯散度

高斯散度定理,也稱為散度定理或高斯公式,是向量分析中的一個基本定理,它建立了向量場通過曲面的通量與曲面內部區域的散度之間的關係。

高斯公式表明,穿過某個閉曲面的通量等於該曲面內部區域的散度的三重積分,這個定理在物理和工程數學中非常重要,特別是在靜電學流體力學中,可以用高斯公式來計算穿過閉曲面的通量,例如任何左側的曲面,但不能用來計算穿過具有邊界的曲面,例如任何右側的曲面。

高斯公式的一般形式可以表示為,如果向量場F為(P,Q,R),則高斯公式中的二重積分可以表示為向量場F的通量,而散度的定義是當曲面Σ圍成的體積無窮小時,向量場F的散度div F等於該體積內的通量除以體積,用數學表達式表示為∫∫∫div F dV=∫∫F·dS。

此外,高斯公式還可以用於計算其他類型的場的通量,例如標量函式和向量場的積、兩個向量場的向量積、標量函式與非零常向量的積以及向量場與非零常向量的向量積。