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連続の方程式(れんぞくのほうていしき、、連続方程式、連続の式、連続式などとも言う)は物理学で一般的に適用できる方程式で、「原因もなく物質が突然現れたり消えたりすることはない」という自然な考え方を表す。保存則と密接に関わっている。 狭義には流体力学における質量保存則 : :(ρは密度、''v'' は流れの速度、''t'' は時間である。∇はナブラを参照。) あるいは、この式を非圧縮性流体に適用した : を指す。 広義には、スカラー物理量 ''q'' についての保存則 : :(ρ:''q'' の密度、''j'':''q'' の流束) を指し、更に一般化して、''q'' の輸送方程式(一般の保存則) : :(σ:''q'' の湧き出し密度) を指すこともある。'v'' は流れの速度、''t'' は時間である。∇はナブラを参照。) あるいは、この式を非圧縮性流体に適用した : を指す。 広義には、スカラー物理量 ''q'' についての保存則 : :(ρ:''q'' の密度、''j'':''q'' の流束) を指し、更に一般化して、''q'' の輸送方程式(一般の保存則) : :(σ:''q'' の湧き出し密度) を指すこともある。' は流れの速度、''t'' は時間である。∇はナブラを参照。) あるいは、この式を非圧縮性流体に適用した : を指す。 広義には、スカラー物理量 ''q'' についての保存則 : :(ρ:''q'' の密度、''j'':''q'' の流束) を指し、更に一般化して、''q'' の輸送方程式(一般の保存則) : :(σ:''q'' の湧き出し密度) を指すこともある。'j'':''q'' の流束) を指し、更に一般化して、''q'' の輸送方程式(一般の保存則) : :(σ:''q'' の湧き出し密度) を指すこともある。':''q'' の流束) を指し、更に一般化して、''q'' の輸送方程式(一般の保存則) : :(σ:''q'' の湧き出し密度) を指すこともある。 == 広義の連続の方程式の導出 == 広義の連続の式をフラックス形式あるいは一般の保存則という。''q'' をあるスカラー物理量、Ωを固定された有界積分領域、∂ΩをΩの境界である閉曲面とする。 ''q'' についての連続の式は、 : 領域 Ω における ''q'' の単位時間あたりの増加量 と 境界 ∂Ω における ''q'' の単位時間あたりの流出量(流量) ''J'' との和は、 領域Ωにおける ''q'' の単位時間あたりの湧き出し量 ''S'' に等しい。 :: と表現できる。 ここで ''q'' は連続的に分布する量であり、上述の量はすべて何らかの「密度量」で表現できなければいけない。そこで、''q'' の密度 ρ、''q'' の流束 ''j'' 、''q'' の湧き出し密度 σ を導入すると、 : と表せる。ここで、d''S'' は、境界 ∂Ω 上の微小素片における外向きの面積ベクトルであり、第2式は流束と面積ベクトルとの積の総和が境界を通って流れ出す ''q'' の流量であることを表している。 これにより連続の式は : となる。 ガウスの定理を使って第2項を体積積分で書き換え、第1項の時間微分と体積積分を交換すると : となるので、微分形 : が得られる。 特に、湧き出しがないときの連続の式 : を保存形、あるいは、''q'' の保存則の微分形と呼ぶ。'j'' 、''q'' の湧き出し密度 σ を導入すると、 : と表せる。ここで、d''S'' は、境界 ∂Ω 上の微小素片における外向きの面積ベクトルであり、第2式は流束と面積ベクトルとの積の総和が境界を通って流れ出す ''q'' の流量であることを表している。 これにより連続の式は : となる。 ガウスの定理を使って第2項を体積積分で書き換え、第1項の時間微分と体積積分を交換すると : となるので、微分形 : が得られる。 特に、湧き出しがないときの連続の式 : を保存形、あるいは、''q'' の保存則の微分形と呼ぶ。' 、''q'' の湧き出し密度 σ を導入すると、 : と表せる。ここで、d''S'' は、境界 ∂Ω 上の微小素片における外向きの面積ベクトルであり、第2式は流束と面積ベクトルとの積の総和が境界を通って流れ出す ''q'' の流量であることを表している。 これにより連続の式は : となる。 ガウスの定理を使って第2項を体積積分で書き換え、第1項の時間微分と体積積分を交換すると : となるので、微分形 : が得られる。 特に、湧き出しがないときの連続の式 : を保存形、あるいは、''q'' の保存則の微分形と呼ぶ。'S'' は、境界 ∂Ω 上の微小素片における外向きの面積ベクトルであり、第2式は流束と面積ベクトルとの積の総和が境界を通って流れ出す ''q'' の流量であることを表している。 これにより連続の式は : となる。 ガウスの定理を使って第2項を体積積分で書き換え、第1項の時間微分と体積積分を交換すると : となるので、微分形 : が得られる。 特に、湧き出しがないときの連続の式 : を保存形、あるいは、''q'' の保存則の微分形と呼ぶ。' は、境界 ∂Ω 上の微小素片における外向きの面積ベクトルであり、第2式は流束と面積ベクトルとの積の総和が境界を通って流れ出す ''q'' の流量であることを表している。 これにより連続の式は : となる。 ガウスの定理を使って第2項を体積積分で書き換え、第1項の時間微分と体積積分を交換すると : となるので、微分形 : が得られる。 特に、湧き出しがないときの連続の式 : を保存形、あるいは、''q'' の保存則の微分形と呼ぶ。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「連続の方程式」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Continuity equation 」があります。 スポンサード リンク
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