פרק 0 - מבוא מתמטי: Difference between revisions

From EM Fields - TAU
Jump to navigation Jump to search
No edit summary
No edit summary
Line 31: Line 31:
</div>
</div>
וניתן לרשום את אלמנטי האורך בכיוון כל אחת מהקורדינטות בקמצעות קשרים אלו - <math> d\ell_1=h_1du_1,\; d\ell_2=h_2du_2,\; d\ell_3=h_3du_3 </math>.
וניתן לרשום את אלמנטי האורך בכיוון כל אחת מהקורדינטות בקמצעות קשרים אלו - <math> d\ell_1=h_1du_1,\; d\ell_2=h_2du_2,\; d\ell_3=h_3du_3 </math>.
באופן דומה ניתן להראות ששטחו של אלמנט שטח קטן שנוצר כתוצאה מתוספת אינפיטסימלית לקורדינטות u_2,u_3 לדוגמא יהיה
 
באופן דומה ניתן להראות ששטחו של אלמנט שטח קטן שנוצר כתוצאה מתוספת אינפיטסימלית לקורדינטות <math> u_2,u_3 </math> לדוגמא יהיה
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
<math>
<math>

Revision as of 07:53, 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 (du1), לגודל הצעד ה"אמיתי" שעשינו במרחב.

dr=h1du1u1^=|ru1|du1u1^=|xu1x^+yu1y^+zu1z^|h1=[(xu1)2+(yu1)2+(zu1)2]1/2

את היחסים המטריים h2,h3 ניתן להגדיר באופן אנלוגי לחלוטין, ומכאן ניתן לרשום עבור צעד כללי כלשהו בוקטור המיקום

dr=h1du1u1^+h2du2u2^+h3du3u3^

וניתן לרשום את אלמנטי האורך בכיוון כל אחת מהקורדינטות בקמצעות קשרים אלו - d1=h1du1,d2=h2du2,d3=h3du3.

באופן דומה ניתן להראות ששטחו של אלמנט שטח קטן שנוצר כתוצאה מתוספת אינפיטסימלית לקורדינטות u2,u3 לדוגמא יהיה

dS=h2du2h3du3=d2d3

כשטחו של מלבן קטן בעל צלעות d2,d3 (זה חייב להיות מלבן מאחר ומדובר במערכת קורדינטות אורתוגונלית).