Почему некоторые члены градиента скалярного произведения между скоростью и магнитным векторным потенциалом исчезают?

При использовании уравнений Эйлера-Лагранжа для получения силы Лоренца один из членов выглядит следующим образом:

л / р "=" д ( ( в А ) ф ) "=" д ( в × ( × А ) + ( в ) А ф )
Где в это скорость и А магнитный векторный потенциал

Градиент скалярного произведения равен,

( а б ) "=" ( а ) б + ( б ) а + а × ( × б ) + б × ( × а )
Таким образом, в уравнении будут отсутствовать члены, выделенные жирным шрифтом.
л / р "=" д ( ( в А ) ф ) "=" д ( в × ( × А ) + ( в ) А + ( А ) в + А × ( × в ) ф )
По какой причине эти отсутствующие термины исчезают?

Может быть: скорость здесь не векторное поле, поэтому производные не имеют никакого смысла?

Ответы (1)

Вы игнорируете тот факт, что работаете в 2 Н + 1 размерное фазовое пространство { д , д ˙ , т } . Только вдоль геометрического места точек в этом фазовом пространстве, удовлетворяющих уравнениям Эйлера-Лагранжа, д ˙ действительно является производной по времени от д . Пока вы не придете к этому решению, вы должны лечить д ˙ Дж д я и д Дж д ˙ я как тождественно равный нулю. Это значит, что

( А в ) "=" я е ^ я р я ( Дж А Дж р ˙ Дж ) "=" я е ^ я Дж А Дж р я р ˙ Дж е ^ я А Дж р я р ˙ Дж
где двойное суммирование подразумевается в крайнем правом члене. Обратите внимание: нет А Дж р ˙ Дж р я условия.


Другой способ взглянуть на это: использование / д я и / д ˙ я является злоупотреблением обозначениями в этом контексте (и, что еще хуже, использованием ), потому что обобщенная скорость обычно изменяется с обобщенным положением вдоль решения уравнений Эйлера-Лагранжа. Другими словами, в не тождественно равен нулю. Как и в случае с другими математическими злоупотреблениями обозначениями, это обозначение может быть очень удобным, но у вас могут возникнуть проблемы, если вы не осознаете, что это злоупотребление обозначениями.