Циркуляция (физика)

• Определение и свойства циркуляции

  • Циркуляция — это линейный интеграл векторного поля вокруг замкнутой кривой. 
  • В гидродинамике циркуляция связана со скоростью жидкости, в электродинамике — с электрическим или магнитным полем. 
  • Фредерик Ланчестер, Мартин Кутта и Николай Жуковский независимо использовали циркуляцию. 
  • Циркуляция равна dΓ, где V — векторное поле, dl — вектор, определяющий длину элемента кривой, а θ — угол между векторами. 
  • В консервативном векторном поле циркуляция равна нулю для любой замкнутой кривой. 

• Связь с завихрением и скручиваемостью

  • Циркуляция связана с завихрением в поле скорости жидкости. 
  • Теорема Стокса связывает поток векторов скручивания с циркуляцией по периметру поверхности. 
  • Скручивание и завихренность — это циркуляция на единицу площади. 
  • При потенциальном течении жидкости все замкнутые кривые имеют одинаковое значение для циркуляции. 

• Использование в гидродинамике и электродинамике

  • В гидродинамике теорема Кутты-Жуковского связывает подъемную силу с циркуляцией. 
  • Циркуляция используется в вычислительной гидродинамике для расчета сил на аэродинамический профиль. 
  • В электродинамике закон индукции Максвелла-Фарадея и теорема Стокса связаны с циркуляцией электрического и магнитного полей. 

• Дополнительные темы

  • В статье также упоминаются другие физические законы и теории, такие как масса, импульс, энергия и другие.