Skalarfelt

Et eksempel på et skalarfelt: $x^2+y^2$

Et skalarfelt dækker i matematikken og fysikken, lidt forenklet sagt, over en funktion af flere variable, der returnerer een og kun een værdi – også kaldet en skalar.

En mere matematisk korrekt beskrivelse er: Et skalarfelt knytter en skalar til ethvert punkt i et Euklidisk rum. Skalaren kan være et reelt- eller et komplekst tal.

Et krav til skalarfelter er at de skal være uafhængige af valg af koordinatsystem. Skalarfelter er sammen med vektorfelter en af grundbyggestenene i den matematiske gren der kaldes vektoranalyse.

Eksempler på skalarfelter i fysikken er fordelingsfunktioner for: Lufttryk, temperatur og masse.

Definition

Et skalarfelt knytter en skalar $f(P)$ til et punkt $P$ i rummet ${ℝ}^n$ eller en delmængde heraf, via skalarfunktionen $f$.

$P\in {ℝ}^n$

$f:{ℝ}^n\to ℝ$

$P\mapsto f(P)$

for n=3:

$P=(x,y,z)$

$f:{ℝ}^3\to ℝ$

$P\mapsto f(P)=f(x,y,z)$

Differentiering

At differentiere et skalarfelt er det samme som at finde gradienten. Resultatet er et vektorfelt.

Potentialfelter

I fysik, beskriver skalarfelter ofte den potentielle energi associeret med en kraft, og kaldes derfor også for potentialfelter. Kraften beskrives med et vektorfelt der fremkommer ved gradienten til den potentielle energi/potentialfeltet.

Se også

• Nabla-operatoren