螺線向量場

在向量分析中,一螺線向量場(solenoidal vector field)是一種向量場v,其散度為零:
: \nabla \cdot \mathbf{v} = 0 \, 。

性质
此條件被滿足的情形是若當v具有一向量勢A,即

:\mathbf{v} = \nabla \times \mathbf{A}

成立時,則原來提及的關係

:\nabla \cdot \mathbf{v} = \nabla \cdot (\nabla \times \mathbf{A}) = 0會自動成立。

邏輯上的反向關係亦成立:任何螺線向量場v,皆存在有一向量勢A,使得\mathbf{v} = \nabla \times \mathbf{A}。(嚴格來說,此關係要成立,受限到一些關於v的技術性條件,參見亥姆霍茲分解(Helmholtz decomposition)。)

散度定理能夠針對螺線場給出等價的積分形式定義,亦即:任何閉曲面S,通過曲面的淨通量會是零:
: \iint_S \mathbf{v} \cdot \, d\mathbf{s} = 0 ,

其中\mathrm{d}\mathbf{s}是法向量朝外的面元。

例子

  • 磁場B是螺線向量場(參見馬克士威方程組);
  • 不可壓縮流體的速度場是螺線向量場。

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