8.4
באלקטרומגנטיות, קווי השדה החשמלי—המייצגים את כיוון הכוח החשמלי—תמיד ניצבים לקווים שווי פוטנציאל, שבהם אנרגיית הפוטנציאל נשארת קבועה.
שתי קבוצות הקווים הללו מצטלבות בזווית ישרה, ויוצרות מסלולים אורתוגונליים.
כדי להבין את המושג מתמטית, נבחן משפחת פרבולות הנפתחת לאורך ציר ה-x, הנכתב כ-x = ky², כאשר k הוא קבוע.
גזירה של המשוואה ביחס ל-x נותנת את השיפוע של המשיק בכל נקודה על פרבולה.
כדי להכליל את התוצאה עבור כל חברי המשפחה, הסרת k נותנת שיפוע המבוטא במונחים של x ו-y.
הכיוון המאונך לשיפוע זה ניתן על ידי ההפך השלילי.
החלפת y/2x בביטוי השיפוע וסידור מחדש נותנת את המשוואה למסלולים האורתוגונליים של הפרבולות
אינטגרציה של משוואה זו נותנת ביטוי כללי שמראה משפחה של אליפסות שמרכזן במקור.
אליפסות אלו חותכות את הפרבולות בזווית ישרה, ומשקפות את האופן שבו קווי שדה חשמלי חוצים משטחים שוו-פוטנציאל במערכות פיזיקליות אמיתיות.
מסלולים אורתוגונליים מתארים את הקשר הגיאומטרי בין שתי משפחות של עקומות הנחתכות זו בזו בזוויות ישרות. דוגמה לכך היא משפחה של פרבולות הנפתחות הצידה לאור…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.