Полоидты-тороидтық ыдырау - Poloidal–toroidal decomposition - Wikipedia

Жылы векторлық есептеу, тақырып таза және қолданбалы математика, а полоидты-тороидтық ыдырау -ның шектеулі түрі Гельмгольцтің ыдырауы. Бұл жиі қолданылады сфералық координаттар талдау электромагниттік векторлық өрістер, Мысалға, магнит өрістері және сығылмайтын сұйықтықтар.[1]

Анықтама

Үш өлшемді үшін векторлық өріс F нөлмен алшақтық

бұл F тороидтық өрістің қосындысы түрінде көрсетілуі мүмкін Т полоидты векторлық өріс P

қайда р радиалды вектор болып табылады сфералық координаттар (р, θ, φ). Тороидальды өріс а-дан алынады скаляр өрісі, Ψ(р, θ, φ),[2] келесідей бұйралау,

ал полоидты өріс басқа скаляр өрістен алынған Φ (р, θ, φ),[3] екі рет қайталанатын бұйра ретінде,

Бұл ыдырау симметриялы, өйткені тороидтық өрістің бұралуы полоидты, ал полоидтық өрістің бұралуы тороидты, белгілі Chandrasekhar-Kendall функциясы.[4]

Геометрия

Тороидтық векторлық өріс шығу тегі айналасындағы сфераларға тангенциалды,[4]

ал полоидтық өрістің бұрышы сол сфераларға тангенс болады

[5]

Полоидты-тороидальды ыдырау бірегей, егер Ψ және Φ скалярлық өрістерінің орташа деңгейінің барлық радиуста жоғалып кетуі қажет болса. р.[3]

Декарттық ыдырау

Полоидты-тороидтық ыдырау да бар Декарттық координаттар, бірақ бұл жағдайда орташа өріс ағыны қосылуы керек. Мысалы, әр электромагниттік вектор өрісін былай жазуға болады

қайда координаталық бағыттардағы бірлік векторларын белгілеу.[6]

Сондай-ақ қараңыз

Ескертулер

  1. ^ Субрахманян Чандрасехар (1961). Гидродинамикалық және гидромагниттік тұрақтылық. Халықаралық физика бойынша монографиялар сериясы. Оксфорд: Кларендон. Талқылауды 622-беттен қараңыз.
  2. ^ Backus 1986, б. 87.
  3. ^ а б Backus 1986, б. 88.
  4. ^ а б Backus, Parker & Constable 1996 ж, б. 178.
  5. ^ Backus, Parker & Constable 1996 ж, б. 179.
  6. ^ Джонс 2008, б. 17.

Әдебиеттер тізімі