Nabla in verschillende assenstelsels
In de onderstaande tabel staat een overzicht van de vorm die de operator nabla aanneemt in de drie assenstelsels:
| Operatie | Cartesiaanse coördinaten (x,y,z) | Cilindercoördinaten (ρ,φ,z) | Bolcoördinaten (r,θ,φ) |
|---|---|---|---|
| Relatie | zie: | Cilindercoördinaten | Bolcoördinaten |
| eenheids- vectoren |
![]() |
![]() |
![]() |
scalair veld![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
vectorveld![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
|
![]() |
![]() |
![]() |
|
![]() |
![]() |
![]() |
|
| Niet evidente rekenregels: | |||
Inhoud |
Afleiding [bewerken]
Cilindercoördinaten [bewerken]
Gradiënt van een scalaire functie [bewerken]
De component van grad f in de richting van
is:
De component van grad f in de richting van
is:
Divergentie van een vectorveld [bewerken]
We drukken de divergentie uit in de componenten van de polaire voorstelling:
dus
Samen leidt dat tot:
Rotatie van een vectorveld [bewerken]
Transformeren naar ρ en φ:
Laplaciaan van een scalaire functie [bewerken]
Uit het bovenstaande volgt voor de Laplaciaan van een scalaire functie f:
Laplaciaan van een vectorveld [bewerken]
Uit het bovenstaande volgt voor de Laplaciaan van een vectorveld A:
En analoog:
Bolcoördinaten [bewerken]
Gradiënt van een scalaire functie [bewerken]
De component van grad f in de richting van r is:
De component van grad f in de richting van
is:
De component van grad f in de richting van
is:
Divergentie van een vectorveld [bewerken]
We drukken de divergentie uit in de voorstelling in bolcoördinaten:
Nu is:
en analoog voor y en z, zodat:
We verzamelen apart:
de termen waarin
voorkomt:
de termen waarin
voorkomt:
en de termen waarin
voorkomt:
Samen geeft dat:
Rotatie van een vectorveld [bewerken]
Voor de divergentie bepaalden we
. Nu moeten de andere afgeleiden bepaald worden.
Voor de x-component:
Daaruit volgt:
Voor de y-component:
Daaruit volgt:
Voor de z-component:
Daaruit volgt:
Transformeren naar r, φ en θ:
Laplaciaan van een scalaire functie [bewerken]
Uit het bovenstaande volgt voor de Laplaciaan van een scalaire functie f:
Laplaciaan van een vectorveld [bewerken]
Uit het bovenstaande volgt in bolcoördinaten voor de Laplaciaan van een vectorveld A:
En analoog voor de φ-component:
En analoog voor de θ-component:
in cilinder- en bolcoördinaten



























(











































































































































