場線

場線是由矢量場和初始點設定的軌跡。

基本介紹

• 中文名：場線
• 外文名：Field lines
• 定義：由矢量場和初始點設定的軌跡
• 特點：矢量性，有方向

概念

是由矢量場和初始點設定的軌跡。在空間裡，矢量場在每一個位置，都設定了一個方向。只要按照矢量場在每一個位置所指的方向來追蹤路徑，就可以素描出正確的場線。更精確地說，場線在每一個位置的切線必須平行於矢量場在那一個位置的方向。

在空間內，由於，伴隨著每一個點的矢量，組合起來，構成了矢量場，場線可以說是一個專為矢量場精心打造的顯像工具，能夠清楚地顯示出矢量場在每一個位置的方向。假若矢量場描述的是一個速度場，則場線跟隨的是流體的流線。在磁鐵的四周灑散鐵粉，可以清楚地顯示出磁場的磁場線。靜電荷的場線稱為電場線，從正電荷往外擴散，朝著負電荷聚集。

對於一個矢量場，假若我們能夠完整地描述其所有的場線，那么，這矢量場在每一個位置的方向已完全地被設定了。為了同時表示出矢量場的大小值，我們必須控制場線的數量，促使場線在任意位置的密度等於矢量場在那位置的大小值。

場線的圖案能夠用來表達某些重要的矢量微積分概念。場線從某一個區域的往外擴散或往內聚斂可以表達散度。場線的螺旋圖案可以表達旋度。

結論

雖然大多數時候，場線只是一個數學建構，在某些狀況，場線具有實際的物理意義。例如，在電漿物理學里，處於同一條場線的電子或離子會強烈地相互作用；而處於不同場線的粒子，通常不會相互作用。