Под градиентом скалярной функции понимают скорость изменения скалярной функции, взятой в направлении ее наибольшего возрастания. При этом в декартовой системе координат
(23.2)
Для сокращения записей различных операций над скалярными и векторными величинами употребляется дифференциальный оператор Гамильтона (оператор набла)
Другими словами, запись Ñ j эквивалентна записи grad j, а “приписывание” слева к какой-либо скалярной функции (в нашем случае к j) оператора Ñ означает взятие градиента от этой скалярной функции.
Подставим в уравнение Гаусса уравнение (23.1). Получим или
или (23.3)
Уравнение (23.3) называется уравнением Пуассона. Частный вид уравнения Пуассона, когда r свб = 0, называется уравнением Лапласа. Уравнение Лапласа запишется так Ñ2 j = 0, (23.4)
Оператор Ñ2 = div grad называют оператором Лапласа или лапласианом. В декартовой системе координат он равен Тогда уравнение Пуассона в декартовой системе координат запишется следующим образом:
(23.5)