В векторном анализе векторный потенциал — это векторное поле, ротор которого равен заданному векторному полю. Он аналогичен скалярному потенциалу, который определяется как скалярное поле, градиент которого равен заданному векторному полю.
Формально, если
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
— векторное поле, векторным потенциалом называется векторное поле
A
{\displaystyle \mathbf {A} }
такое, что
v
=
∇
×
A
.
{\displaystyle \mathbf {v} =\nabla \times \mathbf {A} .}
Если
A
{\displaystyle \mathbf {A} }
является векторным потенциалом для поля
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
, то из тождества
∇
⋅
(
∇
×
A
)
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot (\nabla \times \mathbf {A} )=0}
(дивергенция ротора равна нулю) следует
∇
⋅
v
=
∇
⋅
(
∇
×
A
)
=
0
,
{\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {v} =\nabla \cdot (\nabla \times \mathbf {A} )=0,}
то есть
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
должно быть соленоидальным векторным полем.
Для любого соленоидального векторного поля, удовлетворяющего определённым условиям, существует векторный потенциал. В частности, его существование зависит от области, на которой определено поле — в случае многосвязной области потенциал вихревого поля обычно не существует.
Формально, если
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
— векторное поле, векторным потенциалом называется векторное поле
A
{\displaystyle \mathbf {A} }
такое, что
v
=
∇
×
A
.
{\displaystyle \mathbf {v} =\nabla \times \mathbf {A} .}
Если
A
{\displaystyle \mathbf {A} }
является векторным потенциалом для поля
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
, то из тождества
∇
⋅
(
∇
×
A
)
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot (\nabla \times \mathbf {A} )=0}
(дивергенция ротора равна нулю) следует
∇
⋅
v
=
∇
⋅
(
∇
×
A
)
=
0
,
{\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {v} =\nabla \cdot (\nabla \times \mathbf {A} )=0,}
то есть
v
{\displaystyle \mathbf {v} }
должно быть соленоидальным векторным полем.
Для любого соленоидального векторного поля, удовлетворяющего определённым условиям, существует векторный потенциал. В частности, его существование зависит от области, на которой определено поле — в случае многосвязной области потенциал вихревого поля обычно не существует.
Источник: Wipedia.org