开尔文-亥姆霍兹机制

理论本理论可预测不同密度的流体在不同的运动速度下的不稳定状态发生，并且层流变成湍流的界限。亥姆霍兹研究两种不同密度流体的动力学，并发现小规模的扰动，例如波发生时在不同流体间边界的反应。在澳大利亚出现的因为开尔文-亥姆霍兹不稳定性所产生的云。在一些波长短到一定程度的状态下，如果忽略表面张力，以不同速度平行运动的两种不同密度流体的界面下，在所有速度时都会不稳定。然而，表面张力可抵消短波长的不稳定状态，而理论预测直到达到速度阈值以前都是稳定的。包含表面张力的理论可大致预测在风吹过水面时产生波的界限。在土星大气层内因为两条云带相互作用发生的开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象。大西洋深500米处因为开尔文-亥姆霍兹不稳定性产生的波浪。在引力作用下，连续变化的密度和速度分布（较轻的层在上方，所以流体是瑞利－泰勒稳定）使开尔文-亥姆霍兹不稳定性的动力学是以泰勒－戈德斯坦方程（英语：Taylor–Goldste...

参阅吉布斯能自由能

简介亥姆霍兹线圈是由一对完全相同的圆形导体线圈组成。采用直角坐标系，这两个半径为R{displaystyleR}的圆形线圈的中心轴都与z-轴同轴。两个圆形线圈的z-坐标分别为h/2{displaystyleh/2}与−−-->h/2{displaystyle-h/2}。每一个导体线圈载有同向电

开尔文-亥姆霍兹收缩产生的能量在理论上曾推论，来自于收缩释放出的重力位能是太阳的能量来源。计算在这种历程中太阳能释放出多少的能量（假设密度是均匀的），他是依个接近理想的同心圆球壳，重力位能是对所有球壳，从中心到最外层半径，积分的结果。由牛顿力学得知重力位能的形式为：U=−−-->Gm1m2r{\displaystyleU=-{\frac{Gm_{1}m_{2}}{r}}}此处G是万有引力常数，两个质量分别是每一层半径为r厚度为dr的球壳所拥有的质量，从0到所有球壳半径的一次积分。这个陈述（转换）的结果是：U=−−-->G∫∫-->0Rm(r)4ππ-->r2ρρ-->rdr{\displaystyleU=-G\int_{0}^{R}{\frac{m(r)4\pir^{2}\rho}{r}}\,dr}此处R是球体最外层的半径，m(r)是在半径为r之处以内的总质量。将m(r)以体积和密度来表示...

动机和用途亥姆霍兹方程通常出现在涉及同时存在空间和时间依赖的偏微分方程的物理问题的研究中。例如，考虑波动方程：在假定u(r,t)是可分离变量情况下分离变量得：将此形式代入波动方程，化简得到下列方程：注意左边的表达式只取决于r，而右边的表达式只取决于t。其结果是，当且仅当等式两边都等于恒定值时，该方程在一般情况下成立。从这一观察中，可以得到两个方程，一个是对A(r)的，另一个是对T(t)的：而在不失一般性的情况下，选择−k这个表达式作为这个常值。（使用任何常数k作为分离常数都同样有效；选择−k只是为了求解方便。）调整第一个方程，可以得到亥姆霍兹方程：同样，在用进行代换之后，第二个方程成为其中k是分离常数波数，ω是振幅。注意到现在有了空间变量x{\displaystyle{\boldsymbol{x}}}的亥姆霍兹方程和一个二阶时间常微分方程。时间解是一个正弦和余弦函数的线性组合，而空间解的形...