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1.4.3散度矢量场穿过闭合曲面的通量是一个积分量,不能反映场域内的每一点的通量特性。为了研究矢量场在一个点附近的通量特性,需要引入矢量场的散度。1.散度的概念在矢量场F中的任意点M处做一个包围改点的任一闭合曲面S,当S所限定的体积以任意方式趋近于0时,则比值的极限称为矢量场F在点M处的散度,并记作divF,即(1.4.7)由散度的定义可知,divF表示在点M出的单位体积内散发出来的矢量F的通量,所以divF描绘了通量源的密度。若divF>0,则该点有发出矢量线的正通量源;若divF<0,则该点有汇聚矢量线的负通量源,;若divF=0,则该点无通量源,如图1.4.1所示。divF>0divF<0divF=0图1.4.4散度的意义2..散度的计算式图1.4.5在直角坐标系中计算▽•FOyxzΔxΔyΔz根据散度的定义,divF与体积源的形状无关,只有在取极限的过程中,所有尺寸都趋于0即可。在直角坐标系中,以点M(x,y,z)为顶点做一个很小的直角六面体,个边的长度分别为、、,各面分别与坐标面平行,如图1.4.5所示。适量场F穿出该六面体的表面S的通量在计算前.后两个面上的积分时,对积分没有贡献,并且由于六个面均很小,所以根据泰勒定理所以于是得到同理,可得因此,矢量场F穿出六个面的表面S的通量根据式(1.4.7),得到散度在直角坐标系中的表达式(1.4.8)利用算符,可将divF表示为(1.4.9)类似地,可推出圆柱坐标系和球坐标系中的散度计算公式,分别为(1.4.10)(1.4.11)