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电导率张量

对于各向异性晶体,其电导率在不同方向上有不同的,电导率不再是一个数,而是由9个数构成的一个方阵,称为电导率张量。

电导率张量基本信息

电导率张量基本介绍

对于均匀导体,在电场强度E的作用下,其电流密度J和电场方向一致,即均匀导体的欧姆定律:

。其中
是电导率,是标量。

但是对于晶体,由于具有各向异性,一般情况下J与E并不具有相同的方向,此时J与E的关系变为:

或表现为分量形式

此处

不再是一个数,而是9个数构成一个方阵,成为电导率张量,这是一个二阶张量。于是,各向异性晶体中的欧姆定律可表示为:
其中
为图1所示矩阵表示 。2100433B

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电导率张量张量的提出

某些晶体由于对称性较低而具有各向异性,从而使得晶体的物理性质在不同的方向也存在着差异。晶体的各向异性是一种较普遍的特性,特别是很多现象如热电、压电、电光、声光、非线性光学效应等物理现象都完全是因为晶体的各向异性才表现出来。于是,人们从实践中探索出了一套描述各向异性性质的数学方法,这种方法就是张量方法

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电导率张量常见问题

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多电极海水电导率测量电路 多电极海水电导率测量电路

多电极海水电导率测量电路

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本文讨论了七种多电极电导率测量电路及多电极结构。分析了各种电路的测量原理,不同电极数目的电导池各个电极所完成的功能。

电渗析器出水电导率的预测 电渗析器出水电导率的预测

电渗析器出水电导率的预测

格式:pdf

大小:36KB

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对DSX-03型电渗析器出水电导率δ(μg/cm)与时间t(min)之间的关系进行了考查,结果显示在一定时间内两者星线性关系,其回归方程预测值与实测值相吻合。

并矢张量并矢张量运算

应用点积,并矢张量

可以与向量
综合在一起:

其中,

,都是标准正交基的基底向量。

注意到

;其中,
是克罗内克函数。所以,

这点积运算得到的结果是一个协变向量。

并矢张量的缩并(tensor contraction)运算,将每一个并置

,替换为两个单位基底向量的点积
,以方程式表达为

只成立于三维空间,并矢张量的旋转因子运算,将每一个并置
,替换为两个单位基底向量的叉积,以方程式表达为

这也可以表达为
与列维-奇维塔符号的完全缩并:

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并矢张量定义

根据Morse与feshbach所著作的教科书,在三维空间里,并矢张量

是一个3×3阵列,其分量
,当从一个坐标系变换到另外一个坐标系时,遵守协变变换(covariant transformation)的定律。

其中,

是变换后的分量。

所以,并矢张量是一个二阶协变张量。反过来说,按照这定义推广,任意二阶协变张量都是如下并矢张量及其同类的和:

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并矢张量进阶理论

两个向量
并矢积其实就是张量积。 两个并矢积作形式上的相加就是并矢张量,从而并矢张量和二阶张量(严格地说,是二阶的反变张量)是同义词。力学、电动力学中常见的例子就是单位并矢张量
、转动惯量以及马克士威应力张量等;量子力学中的角动量耦合(angular momentum coupling)理论也要用到并矢张量。

需要注意:并矢积是不可交换的,也就是说,除非两个矢量

线性相关,否则一定有

在物理学中,并矢张量最重要的应用之一就是它和向量的缩并。对于并矢积

和向量
的缩并,规定

如果要求这种规定也适用于量子力学中的态矢量,在这种情况下就要特别注意每个式子右端各个向量的先后顺序:用狄拉克符号来写,则

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