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Divergencia de un campo vectorial

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Definición)
(Definición)
Línea 6: Línea 6:
donde el límite se toma sobre volúmenes <math>\tau</math> cada vez más pequeños que tienden al punto <math>\mathbf{r}_0</math>
donde el límite se toma sobre volúmenes <math>\tau</math> cada vez más pequeños que tienden al punto <math>\mathbf{r}_0</math>
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La divergencia de un campo vectorial es una cantidad '''escalar'''.
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Esta cantidad es independiente de la sucesión de volúmenes que se tomen con tal de que converjan en el mismo punto de manera uniforme.
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===Ejemplo===
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Vamos a calcular la divergencia de <math>\mathbf{A}=\mathbf{r}</math> en <math>\mathbf{r}_0 = \mathbf{0}</math>.
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En el artículo sobre [[flujo de un campo vectorial]] se ve que si consideramos una superficie cúbica de arista <math>2a</math> en torno al origen de coordenadas, el flujo del vector de posición a través de esta superficie es
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<center><math>\Phi = 24 a^3\,</math></center>
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El volumen de este cubo es
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<center><math>\tau = (2a)^3 = 8a^3\,</math></center>
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Por tanto la divergencia en <math>\mathbf{r}_0 = \mathbf{0}</math> es
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<center><math>\left.\nabla\cdot\mathbf{r}\right|_{\mathbf{0}} = \lim_{a\to 0 }\frac{24a^3}{8a^3} = 3</math></center>
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Calculemos ahora esta misma divergencia pero considerando esferas de radio <math>R</math> en torno al origen. Para cada una de estas esferas
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\tau = \frac{4\pi R^3}{3}</math></center>
==Fuentes escalares de un campo vectorial==
==Fuentes escalares de un campo vectorial==

Revisión de 20:01 30 dic 2008

Contenido

1 Introducción

2 Definición

Se define la divergencia de un campo vectorial \mathbf{A} en un punto \mathbf{r}_0 como el límite

\mathrm{div}\,\mathbf{A}=\nabla\cdot\mathbf{A}=\lim_{\tau\to 0}\frac{1}{\tau} \oint_{\partial\tau}\mathbf{A}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S}

donde el límite se toma sobre volúmenes τ cada vez más pequeños que tienden al punto \mathbf{r}_0

La divergencia de un campo vectorial es una cantidad escalar.

Esta cantidad es independiente de la sucesión de volúmenes que se tomen con tal de que converjan en el mismo punto de manera uniforme.

2.1 Ejemplo

Vamos a calcular la divergencia de \mathbf{A}=\mathbf{r} en \mathbf{r}_0 = \mathbf{0}.

En el artículo sobre flujo de un campo vectorial se ve que si consideramos una superficie cúbica de arista 2a en torno al origen de coordenadas, el flujo del vector de posición a través de esta superficie es

\Phi = 24 a^3\,

El volumen de este cubo es

\tau = (2a)^3 = 8a^3\,

Por tanto la divergencia en \mathbf{r}_0 = \mathbf{0} es

\left.\nabla\cdot\mathbf{r}\right|_{\mathbf{0}} = \lim_{a\to 0 }\frac{24a^3}{8a^3} = 3

Calculemos ahora esta misma divergencia pero considerando esferas de radio R en torno al origen. Para cada una de estas esferas


\tau = \frac{4\pi R^3}{3}

3 Fuentes escalares de un campo vectorial

4 Campo solenoidal

5 Expresión de la divergencia

6 Ejemplos

7 Teorema de Gauss

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