calculus

Ротор (векторный анализ)

Ротор векторного поля измеряет локальное вращение. ∇×F даёт вектор, направленный вдоль оси вращения, с модулем, пропорциональным скорости вращения.

Ротор поля F⃗\vec{F} в R3\mathbb{R}^3 сам является векторным полем, вычисляемым через формальное векторное произведение:

∇×F⃗=(∂F3∂y−∂F2∂z, ∂F1∂z−∂F3∂x, ∂F2∂x−∂F1∂y).\nabla \times \vec{F} = \left(\frac{\partial F_3}{\partial y} - \frac{\partial F_2}{\partial z},\ \frac{\partial F_1}{\partial z} - \frac{\partial F_3}{\partial x},\ \frac{\partial F_2}{\partial x} - \frac{\partial F_1}{\partial y}\right).

Модуль измеряет локальную скорость вращения; направление — это ось вращения (правило правой руки).

Поле, для которого ∇×F⃗=0⃗\nabla \times \vec{F} = \vec{0}, называется безвихревым — градиентные (потенциальные) поля всегда безвихревые. Ненулевой ротор указывает на локальную циркуляцию.

Теорема Стокса приравнивает поверхностный интеграл ротора к криволинейному интегралу F⃗\vec{F} вдоль границы. Используется в электромагнетизме (закон Максвелла–Фарадея), гидродинамике (завихренность), аэродинамике.

Застряли на этом? Решите с помощью ИИ