理论教育 电磁场基本原理:矢量的大小与方向表示

电磁场基本原理:矢量的大小与方向表示

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:矢量用“大小”与“方向”来表示矢量图●矢量A用单位矢量表示矢量的大小●矢量A和矢量B的和矢量和为各个分量之和矢量和注:电磁学中的电物理量,一般使用矢量来表示。例题1如上图所示,将xyz正交坐标系的原点作为起点作OP表示的矢量A和OQ表示的矢量B,求两个矢量的合成矢量的大小。矢量A和矢量B的合成矢量A+B为合成矢量的大小A+B为例题2求矢量A=3i+2j-k的单位矢量。

电磁场基本原理:矢量的大小与方向表示

矢量用“大小”与“方向”来表示

矢量图

矢量A用单位矢量表示

矢量的大小

矢量A和矢量B的和

矢量和为各个分量之和

矢量和

注:电磁学中的电物理量,一般使用矢量来表示。

[1]空间矢量的表示

xyz正交坐标系中,矢量A表示为

A=Axi+Ayj+Azk

ijk

ix轴方向的单位矢量。

jy轴方向的单位矢量。

kz轴方向的单位矢量。

AxAyAz

Ax为矢量Ax轴上的分量;

Ay为矢量Ay轴上的分量;

Az为矢量Az轴上的分量;

[2]矢量的大小

矢量A的大小用A用下式

表示:

[3]矢量的和

矢量A和矢量B的和A+B

下式表示:

A+B=(Ax+Bxi+(Ay+Byj+(Az+Bzk

[4]单位矢量(www.daowen.com)

矢量A与单位矢量α的关系用

下式表示:

A=|A|α

单位矢量α用下式表示:

矢量

在直角坐标平面或三维坐标空间上取O点和P点,作一条以O点为起点、P点为终点的线段,在P点上加个箭头表示矢量,矢量是由大小和方向组成的量,用箭头表示矢量的方向,线段的长度表示矢量的大小。

在下图中,矢量|A|的大小A表示为

|A|=A=OP

矢量的和

矢量A与矢量B的和A+B可以用,将两个矢量的起点重合,使AB作为平行四边形的相邻的两边,从两个矢量的起点向对角顶点作对角线来表示。

为了简化,可以将矢量表示在下图所示的平面上,如果矢量A和矢量B的和作为矢量C,则有

合成矢量Cx方向的分量Cxy方向的分量Cy可表示为

Cx=Ax+BxCy=Ay+By

坐标图上表示为

矢量的夹角

矢量A和矢量B的起点重合时,它们之间较小的角θ称为两个矢量的夹角。

例题1

如上图所示,将xyz正交坐标系的原点作为起点作OP表示的矢量A和OQ表示的矢量B,求两个矢量的合成矢量的大小。

【例题1解】

矢量A和矢量B的合成矢量A+B

合成矢量的大小A+B

例题2

求矢量A=3i+2j-k的单位矢量。

【例题2解】

矢量A的单位矢量α

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