Связь соленоидальности с обращением в нуль дивергенции поля.
Теорема 4. Пусть
векторное поле
непрерывно дифференцируемо в области
Тогда
условие
(7)
является необходимым, а в случае пространственной односвязности области
– и достаточным условием соленоидальности поля
Доказательство. 1) Необходимость условия (7) для соленоидальности поля ā следует непосредственно из теоремы 3.
2) Пусть выполнено
условие (7) и область
поверхностно односвязна. Пусть замкнутая кусочно-гладкая поверхность
S ограничивает область G.
Тогда в силу односвязности области
поэтому
Отсюда и из формулы Гаусса-Остроградского следует, что поток поля
через поверхность S равен нулю.
Замечание. Из
условия (7) для поверхностно неодносвязной области
не следует соленоидальность поля
Пусть,
например
–
электрическое поле точечного заряда,
Тогда
т.е.
условие (7) выполнено. Однако,