Was ist Divergenz einfach erklärt?

Was ist Divergenz?

Divergenz stammt vom lateinischen Wort “divergere” ab, was “auseinandergehen” bedeutet. In Mathematik und Physik beschreibt Divergenz die Eigenschaft zweier oder mehrerer Größen, die sich in einem bestimmten Punkt oder entlang einer bestimmten Richtung voneinander entfernen.

Divergenz in der Mathematik

In der Mathematik bezieht sich Divergenz auf Funktionen, die an einem bestimmten Punkt keine eindeutigen Grenzwerte haben. Eine Funktion f(x) divergiert an einem Punkt a, wenn:

• Limes superior von f(x), d. h. der größte mögliche Grenzwert von f(x) für x, das sich a nähert, ist unendlich (∞) oder negativ unendlich (-∞).
• Limes inferior von f(x), d. h. der kleinste mögliche Grenzwert von f(x) für x, das sich a nähert, ist unendlich (∞) oder negativ unendlich (-∞).

Mit anderen Worten, die Funktion oszilliert entweder auf unbestimmte Weise oder nähert sich unendlich oder negativ unendlich an, wenn x sich a nähert.

Divergenz in der Physik

In der Physik beschreibt Divergenz das Auseinanderfließen von Kraftlinien (Feldlinien). Ein Vektorfeld divergiert an einem Punkt, wenn die Nettostärke des Vektorfeldes von diesem Punkt weg zeigt. Die Divergenz eines Vektorfeldes F wird durch die Gleichung div(F) = ∇ · F dargestellt, wobei ∇ der Nabla-Operator ist.

Ein Beispiel für Divergenz in der Physik ist das elektrische Feld um eine Punktladung. Die Kraftlinien des elektrischen Feldes zeigen radial nach außen von der Ladung weg, was darauf hindeutet, dass das elektrische Feld an diesem Punkt divergiert.

Zusammenfassung

Divergenz ist ein Begriff, der das Auseinandergehen oder Auseinanderstreben zweier oder mehrerer Größen oder Richtungen beschreibt. In der Mathematik bezieht sich Divergenz auf Funktionen mit unterschiedlichen Grenzwerten an einem Punkt, während sie sich in der Physik auf das Auseinanderfließen von Kraftlinien bezieht.