梯度、散度和旋度是向量场的重要性质,它们描述了向量场在某一点的变化率、流出或流入率以及旋转程度,对于物理学、工程学等领域中的流体力学、电磁学等方面具有广泛应用。
其中,梯度表示向量场的变化率,在笛卡尔坐标系下可以表示为grad(f)=∇f=(∂f/∂x,∂f/∂y,∂f/∂z);
散度表示向量场的流出或流入率,在笛卡尔坐标系下可以表示为div(F)=∇·F= ∂Fx/∂x+∂Fy/∂y+∂Fz/∂z;
旋度表示向量场的旋转程度,在笛卡尔坐标系下可以表示为curl(F)=∇×F=((∂Fz/∂y-∂Fy/∂z),(∂Fx/∂z-∂Fz/∂x), (∂Fy/∂x-∂Fx/∂y))。