一 : 连通性:连通性-定义,连通性-性质
连通性,是点集拓扑学中的基本概念。
连通性_连通性 -定义
连通性是点集拓扑学中的基本概念。
其定义如下:
称拓扑空间X为连通的,若X中除了空集和X本身外没有别的既开又闭子集。
拓扑空间X的子集E称为连通的,若E作为X的子空间在诱导拓扑下是连通的。等价描述
1. 称拓扑空间X连通,若X不能表示成2个非空不交开集的并。
2. 称拓扑空间X连通,若当它分成2个非空子集的并A∪B时,有A交B的闭包非空,或B交A的闭包非空。
3.称拓扑空间X连通,若X内即开又闭的子集只有X与空集。
连通性_连通性 -性质
【连通的性质】
1. 实数集的子集是连通的,当且仅当它是1个区间
2. 连通性由同胚保持,从而是空间的拓扑性质
3. 设Ω是X的一族子集,它们的并是整个空间X,每个Ω中的成员连通,且两两不分离(即任意2个集合的闭包有非空交),则X连通
4. 若X,Y连通,则乘积空间X×Y连通
连通性_连通性 -其他相关概念
1. 道路连通:
称X为道路连通的,若任取X中的两点x,y,有连接x,y的道路
2. 局部道路连通
称X为局部道路连通的,若对任意X中的点x,x的任一领域U包含x的1个道路连通邻域V
3. 局部连通
称X为局部连通的,若对任意X中的点x,x的任一领域U包含x的1个连通邻域V
道路连通空间一定是连通的,反之不然。
道路连通与局部道路连通之间没有必然联系。
连通与局部连通之间没有必然联系。
二 : 静电场:静电场-定义,静电场-性质
静电场(electrostatic field),是由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用。库仑定律描述了这个力。 有介质时的静电场是由束缚电荷及自由电荷共同产生的,为了表示这二者共同作用下的电场,可以引入另一个场矢量电通量密度D(又称电位移)。可以证明,当已知ρ、ε及边界条件时,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的,可以设法求解电位φ,再求出场中各处的E。
静电场_静电场 -定义
由静止电荷(相对于观察者静止的电荷)激发的电场。
静电场_静电场 -性质
根据静电场的高斯定理:
静电场的电场线起于正电荷或无穷远,
终止于负电荷或无穷远,故静电场是有源场.
从安培环路定理来说它是1个无旋场.
根据环量定理,静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷,电场力所做的功都为零,因此静电场是保守场.
根据库仑定律,2个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,即F=(k·q1q2)/r2;,其中q1、q2为两电荷的电荷量(不计正负性)、k为静电力常量,约为9.0e+09(牛顿)/(库伦;),r为两电荷中心点连线的距离。注意,点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型。当带电体的距离比它们的大小大得多时,带电体的形状和大小可以忽略不计的点电荷。
静电场_静电场 -静电感应
1个带电的物体靠近另1个导体时,导体的电荷分别发生明显的变化,物理学中把这种现象叫做静电感应。
如果电场中存在导体,在电场力的作用下出现静电感应现象,使原
来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上。这些电荷称为感应电荷。总的电场是感应电荷与自由电荷共同作用结果。达到平衡时,导体内部的场强处处为零,导体是1个等势体,导体表面是等势面,感应电荷都分布在导体外表面,导体表面的电场方向处处与导体表面垂直。静电感应现象有一些应用,但也可能造成危害。
静电场_静电场 -场中介质
电场中的绝缘介质又称为电介质。由于电场力的作用在原子尺度上
出现了等效的束缚电荷。这种现象称为电介质的极化。对1种绝缘材料,当电场强度超过某一数值时,束缚电荷被迫流动造成介质击穿而失去其绝缘性能。因此静电场的大小对电工器件的设计及材料选择十分重要。 有介质时的静电场是由束缚电荷及自由电荷共同产生的,为了表示这二者共同作用下的电场,可以引入另1个场矢量电通量密度D(又称电位移)。它定义为
式中P为电介质的极化强度,则可得高斯通量定理
式中q仅为S面内所有自由电荷,而不包括电介质的束缚电荷。高斯通量定理的微分形式为电位移的散度等于该点自由电荷(体)密度ρ,
电介质的极化强度P与电场强度E有关,而电通量密度又与P和E有关,故可得表示电介质的本构方程
D=εE
静电场_静电场 -电位
由于静电场是无旋场,故可用标量电位φ表征静电场(见电位)。电位与电场强度的关系是
式中Q点为电位参考点,可选在无穷远处;P点为观察点。上式的微分形式为电场强度等于电位的负梯度,即
E=-墷φ在ε为常数的区域,
式中墷·墷可记作墷2,在直角坐标中
分别为一阶与二阶微分算符。这样,可得电位φ所满足的
微分方程
称为泊松方程。如果观察点处自由电荷密度ρ为0,则
墷2φ=0
称为拉普拉斯方程。泊松方程和拉普拉斯方程描述了静电场空间分布的规律性。可以证明,当已知ρ、ε及边界条件时,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的,可以设法求解电位φ,再求出场中各处的E。
三 : 圆柱体:圆柱体-圆柱体的定义,圆柱体-性质说明
圆柱体是指在同一个平面内有一条定直线和一条动线,当这个平面绕着这条定直线旋转一周时,这条动线所成的面叫做旋转面,这条定直线叫做旋转面的轴,这条动线叫做旋转面的母线。如果用垂直于轴的两个平面去截圆柱面,那么两个截面和圆柱面所围成的几何体叫做直圆柱,既称圆柱体。
圆柱_圆柱体 -圆柱体的定义
1、旋转定义法:1个长方形以一边为轴顺时针或逆时针旋转一星期,所经过的空间叫
(www.61k.com)做圆柱体。
2、平移定义法:以1个圆为底面,上或下移动一定的距离,所经过的空间叫做圆柱体。
圆柱_圆柱体 -性质说明
1.圆柱的上 ,下2个面叫底面,周围的面(上下底面除外)叫侧面,1个圆柱体是由2个底面和1个侧面组成的。
2.圆柱体的2个底面是完全相同的2个圆面。2个底面之间的距离是圆柱体的高。
3.圆柱体的侧面是1个曲面,圆柱体的侧面的展开图是1个长方形、正方形或平行四边形(斜着切)。
圆柱的侧面积=底面周长x高,即:
S侧面积=Ch=2πrh
底面周长C=2πr=πd
圆柱的表面积=侧面积+底面积x2=2πr2+Ch=2πr(r+h)
4.圆柱的体积=底面积x高
即V=S底面积×h=(π×r×r)h
5.等底等高的圆柱的体积是圆锥的3倍
6.圆柱体可以用1个平行四边形围成
7.圆柱的表面积=圆柱的表面积=侧面积+底面积x2
8.把圆柱沿底面直径分成2个同样的部分,每1个部分叫半圆柱。这时与原来的圆柱比较,表面积不变、体积是原来的一半。
9.圆柱的轴截面是直径x高的长方形,横截面是与底面相同的圆。
圆柱_圆柱体 -公式说明
数学上,圆柱(古称圆堡壔、圆囷,英语:cylinder)是1个二次曲面,也就是说,1个三维曲面,满足以下直角坐标系中的方程:
这个方程是用于椭圆柱的,是对于普通圆柱(a=b)的1个推广。更一般的是柱体——横截面可以是任何曲线。
圆柱是1个退化二次曲面,因为至少有1个坐标(这里就是z)不出现在方程中。在有些定义中,圆柱面根本不视为二次曲面。
在日常使用中,圆柱指1个直圆柱的有限段,其两端闭合形成圆形表面,如右图所示。若圆柱半径为r,长度为h,则它的体积为
九章算术记载的公式是:“周自相乘,以高乘之,十二而一。”
而它的表面积为
对于给定的体积,最小表面积的圆柱满足h = 2r。对于给定的表面积,最大体积的圆柱也满足h = 2r。
也有几种不太常见的圆柱类型。这些是虚椭圆柱和双曲柱面以及抛物柱面。
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