פרק 0 - מבוא מתמטי: Difference between revisions

From EM Fields - TAU
Jump to navigation Jump to search
No edit summary
No edit summary
Line 10: Line 10:
</div>
</div>
אם המשטחים שווי הערך (כלומר המשטחים המקיימים את המשוואות <math> u_i(x,y,z)=u_{i,0} </math>) ניצבים זה לזה בכל נקודה ונקודה, הפונקציות מגדירות מערכת קורדינטות אורתוגונלית, והמשוואות הנ"ל מגדירות משטחים שווי קורדינטה. וקטורי היחידה בכיוון הקורדינטות, המסומנים <math> \hat{u_i} </math> מוגדרים בכיוון הגדלת הקורדינטה <math> u_i </math> כאשר הקורדינטות האחרות קבועות.
אם המשטחים שווי הערך (כלומר המשטחים המקיימים את המשוואות <math> u_i(x,y,z)=u_{i,0} </math>) ניצבים זה לזה בכל נקודה ונקודה, הפונקציות מגדירות מערכת קורדינטות אורתוגונלית, והמשוואות הנ"ל מגדירות משטחים שווי קורדינטה. וקטורי היחידה בכיוון הקורדינטות, המסומנים <math> \hat{u_i} </math> מוגדרים בכיוון הגדלת הקורדינטה <math> u_i </math> כאשר הקורדינטות האחרות קבועות.
[[file:c0f1.png|thumbnail|left]]
=== יחסים מטריים ===
אם נניח שניתן להפוך את היחסים, ניתן לרשום את וקטור המיקום על ידי
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
<math>
\vec{r}=x\hat{x}+y\hat{y}+z\hat{z}=x(u_1,u_2,u_3)\hat{x}+y(u_1,u_2,u_3)\hat{y}+z(u_1,u_2,u_3)\hat{z}
</math>
</div>
שינוי קטן בוקטור המיקום הנובע מצעד אינפיטסימלי בכיוון הקורדינטה <math> u_1 </math> ניתן לרשום על ידי <math> /vec{dr}=h_1du_1\hat{u_1} </math> כאשר <math> h_1 </math> הוא '''היחס המטרי''' - היחס הקושר בין ערך השנוי בקורדינטה, לגודל הצעד ה"אמיתי" שעשינו במרחב.
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
<math>
\vec{dr}=h_1du_1\hat{u_1}=\left|\frac{\partial\vec{r}}{\partial u_1}\right|du_1\hat{u_1}
</math>
</div>
</div>
</div>

Revision as of 07:37, 10 November 2021

בפרק 0 של הקורס שדות אלקטרומגנטיים נחזור ונגדיר מושגים מתמטיים חשובים, שיידרשו להבנת החומר בקורס.

מערכת קורדינטות אורתוגונלית

נגדיר 3 פונקציות

u1(x,y,z),u2(x,y,z),u3(x,y,z)

אם המשטחים שווי הערך (כלומר המשטחים המקיימים את המשוואות ui(x,y,z)=ui,0) ניצבים זה לזה בכל נקודה ונקודה, הפונקציות מגדירות מערכת קורדינטות אורתוגונלית, והמשוואות הנ"ל מגדירות משטחים שווי קורדינטה. וקטורי היחידה בכיוון הקורדינטות, המסומנים ui^ מוגדרים בכיוון הגדלת הקורדינטה ui כאשר הקורדינטות האחרות קבועות.

יחסים מטריים

אם נניח שניתן להפוך את היחסים, ניתן לרשום את וקטור המיקום על ידי

r=xx^+yy^+zz^=x(u1,u2,u3)x^+y(u1,u2,u3)y^+z(u1,u2,u3)z^

שינוי קטן בוקטור המיקום הנובע מצעד אינפיטסימלי בכיוון הקורדינטה u1 ניתן לרשום על ידי /vecdr=h1du1u1^ כאשר h1 הוא היחס המטרי - היחס הקושר בין ערך השנוי בקורדינטה, לגודל הצעד ה"אמיתי" שעשינו במרחב.

dr=h1du1u1^=|ru1|du1u1^