میدان برداری، مفهومی در فیزیک و حساب برداری است که به هر نقطه از فضا یک بردار نسبت میدهد. به زبان ساده، این یعنی در هر نقطه از فضا، یک جهت و اندازه مشخص وجود دارد که میتواند نشاندهنده چیزهایی مثل نیرو، سرعت یا جریان باشد. نمونههای رایج آن در طبیعت، میدانهای گرانشی و مغناطیسی هستند که نیرو را در نقاط مختلف فضا نشان میدهند. وقتی میدان برداری نیرویی را نشان میدهد، میتوان با محاسبات ریاضی، مقدار کار انجامشده بر یک جسم را به دست آورد. یکی از کاربردهای مهم دیگر، نمایش سرعت جریان سیالات در فضاست، مثلاً جریان آب یا هوا. میدان برداری میتواند ویژگیهایی مانند چرخش یا انبساط داشته باشد که با ابزارهای ریاضی به نام کرل و دیورژانس اندازهگیری میشوند. کرل نشان میدهد که بردارها چقدر میچرخند و دیورژانس میزان گسترش یا جمع شدن آنها را در یک نقطه مشخص میکند. میدان برداری در فضاهای چندبعدی هم تعریف میشود و در بسیاری از مدلهای فیزیکی و مهندسی کاربرد دارد.
میدان برداری
فرهنگستان زبان و ادب
{vector field} [فیزیک] هر میدان تابع زمان و مکان که مقدارش در هر نقطه از فضا کمیتی بُرداری باشد
دانشنامه عمومی
میدان برداری، در حساب برداری و فیزیک، تابعی است که به هر نقطه از فضای اقلیدسی، برداری را نسبت می دهد.
نمونه ای از آن در طبیعت، میدان گرانشی و مغناطیسی است. در فیزیک، میدان برداری برای مدل سازی راستای حرکت و سرعت ذرات شاره ها، بکار می رود. اگر میدان برداری نشان دهندۀ نیرو در فضا باشد، با انتگرال گیری خطی، مقدار کار به دست می آید. یکی از مهم ترین کاربردهای میدان برداری نشان دادن سرعت سیالات در فضا است.
یک میدان برداری در R n، نگاشتی چون f: R n → R n است که به هر نقطهٔ x، برداری را نسبت می دهد.
تاو یا کرلِ یک میدان برداری، برداری ست که اندازه اش نشان دهندۀ حداکثر گردش آن بردار در واحد سطح است. یک میدان برداری که کرل آن صفر باشد، میدان برداری غیرگردشی یا ذخیره شونده نامیده می شود.
کرل میدان برداری F، به صورت زیر است:
که معادل است با دترمینان ماتریسی که
اگر میدان برداری F، شارش یک سیال را نشان دهد، هنگام شارش، گردشی در کار نیست اگر و فقط اگر c u r l ( F ) = 0.
دیورژانس یک میدان برداری به صورت ضرب داخلی عملگر دل در میدان برداری به دست می آید.
دیورژانس یک عملگر برداری است که میزان «شار خروجی» یا «جذب از محیط» یک میدان برداری را در یک نقطه به وسیله یک اسکالر علامت دار تعیین می کند. به عبارت دیگر، دیورژانس نشان دهنده چگالی حجمی شار خروجی از ( یا ورودی به ) یک حجم بسیار کوچک است.
مثلاً مقدار دیورژانس، میزان انبساط در واحد حجم مایع یا گاز را نشان می دهد.
• توپولوژی دیفرانسیل
• حساب برداری
• پیوند رده انبار در ویکی داده است
ویکی واژه
هر میدان تابع زمان و مکان که مقدارش در هر نقطه از فضا کمیتی بُرداری باشد.
جمله سازی با میدان برداری
جملات نمونه از منابع مختلف جمع آوری شده است، اگر صحیح نیست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید.
💡 گرافیک برداری براساس ریاضیات هندسه تحلیلی یا مختصاتی هستند، و به دیگر کاربردهای اصطلاح بردار، شامل میدان برداری و حساب برداری ربطی ندارند. این موضوع، در رشتههایی که هر دو معنا در آن استفاده میشود باعث گمراهی شده است.
💡 در الکترومغناطیس کلاسیک، میدان مغناطیسی یک میدان برداری است که تأثیر مغناطیسی بر بارهای الکتریکی متحرک، جریانهای الکتریکی و مواد مغناطیسی را توصیف میکند. برای نمونه، بر یک بار الکتریکی متحرک در میدان مغناطیسی، نیرویی عمود بر سرعت و میدان مغناطیسی، وارد میشود.
💡 کرل یک میدان برداری در یک نقطه را به طور صوری به صورت چگالی دوران یا چرخش آن میدان برداری در نقطه مورد نظر نیز تعریف میکنند.