Teorema de la divergencia (Gauss)

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¿Qué es?

La divergencia total dentro de una región es igual al flujo saliente por su frontera: lo que se produce dentro tiene que salir por la superficie. Es la base de las leyes de conservación y de los métodos de volúmenes finitos.

Enunciado

∭V∇⋅F dV=∯∂VF⋅n dS.\iiint_V \nabla\cdot F\,\dd V = \oiint_{\partial V}F\cdot n\,\dd S.

Idea de la demostración

Trocea VV en cajitas. En cada una, flujo saliente ≈ divergencia × volumen. Al sumarlas, los flujos por las caras internas compartidas se cancelan y solo queda la frontera exterior.

Aplicaciones en informática

  • Dinámica de fluidos y CFD★★★★★fundamentalFísica y simulación

    La CFD por volúmenes finitos es el teorema de la divergencia aplicado celda a celda: la idea de la demostración, convertida en algoritmo.

  • Electromagnetismo (ecuaciones de Maxwell)★★★★★fundamentalFísica y simulación

    La ley de Gauss en forma integral: el flujo de EE a través de una superficie cerrada es la carga encerrada entre ε0\varepsilon_0.

¿Dónde se utiliza?

Temas de informática a los que se llega desde aquí, con la cadena de ideas que lleva a ellos:

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