متجه الوحدة

في الرياضيات تعرف متجهة الوحدة إنگليزية: Unit vector في الفضاء الشعاعي المنظم على أنه متجهة (أحياناً متجهة بعدية) لها طول 1 (واحدة الطول). ترمز المتجهة الوحدة عادة باستخدام حرف بالحالة الصغيرة مع إشارة الزاوية (رمز رياضي) فوقه مثل القبعة. مثال: ı^.

الجداء الداخلي لمتجهتي وحدة في الفضاء الإقليدي هو بشكل بسيط جيب تمام الزاوية الحاصلة بينهما. نستنتج هذا باستبدال قيم المتجهات بـ 1 في علاقة الجداء الداخلي الاتجاهي.

نظام الإحداثيات الديكارتية

في نظام الإحداثيات الديكارتية الثلاثي الأبعاد، يشار إلى متجهة الوحدة على المحاور الثلاثة X, Y, Z باسم النواظم. وتعطى كما يلي:

ı^=[100],ȷ^=[010],k^=[001]

في الإحداثيات الإسطوانية

المتجهات الوحدة المخصصة للإحداثيات الإسطوانية هي: s^ وهي المسافة من محور التناظر، ϕ^ وهي الزاوية مقاسة بعكس عقارب الساعة من محور x الموجب، و z^.

يتم التحويل بين أسس الإحداثيات الإسطوانية المذكورة آنفاً وأسس الإحداثيات الديكارتية x^,y^,z^ كما يلي:

s^ = cosϕx^+sinϕy^
ϕ^ = sinϕx^+cosϕy^
z^=z^.

الإحداثيات الكروية

المتجهات الوحدة في نظام الإحداثيات الكروية هي r^ المسافة القطرية من مركز الكرة، ϕ^ الزاوية في المستوي x-y بعكس عقارب الساعة من المحور x، و math>\boldsymbol{\hat \theta}</math> الزاوية من محور z الموجب. العلاقة بين هذه المتجهات مع الإحداثيات الديكارتية هي كالتالي:

r^=sinθcosϕx^+sinθsinϕy^+cosθz^
θ^=cosθcosϕx^+cosθsinϕy^sinθz^
ϕ^=sinϕx^+cosϕy^