在球坐标系中,已知矢量A=e(r)a+e(θ)b+e(φ)c,其中a、b和c均为常数.（1）问矢量A是否为常矢量；（2）求▽·A和▽×A.(括号内为下标,A,e(r),e(θ),e(φ)均为矢量)

Question

在球坐标系中,已知矢量A=e(r)a+e(θ)b+e(φ)c,其中a、b和c均为常数.（1）问矢量A是否为常矢量；（2）求▽·A和▽×A.(括号内为下标,A,e(r),e(θ),e(φ)均为矢量)

Answer 1

（1）问矢量A是否为常矢量；
不是,空间点不同,基矢e(r),e(θ),e(φ)不同,所以A不同.
（2）求▽·A和▽×A.
套用▽算符的球坐标表达式
▽·A=(1/r)^2d/dr(r^2a)+(1/rsinθ)d/dθ(sinθb)+(1/rsinθ)d/φ(c)（都理解为偏导数）
=2a/r+bcosθ/rsinθ+0=(2asinθ+bcosθ)/(rsinθ)
▽×A=(cosθ/rsinθ)e(r)-(c/r)e(θ)+(b/r)e(φ)(中间过程比较难写,一般书上都有公式）