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Tensoren

Tensor n-ter Stufe , Größe auf einem m-dimensionalen Vektorraum, deren Komponenten n-fach indiziert sind, , , und die sich bei linearen Koordinatentransformationen transformieren wie die Produkte aus n Koordinaten des Vektors .

Lineare Koordinatentransformation: 

Transformation der Tensorkomponenten:


 
Ein Tensor n-ter Stufe auf einem dreidimensionalen Vektorraum besitzt Komponenten.
 
Tensor 0. Stufe , einkomponentige Größe, die in allen Koordinatensystemen den gleichen Wert hat. Ein Tensor 0. Stufe ist ein invarianter Skalar.

Tensor 1. Stufe , m-komponentige Größe, die sich wie ein Vektor transformiert. Ein Tensor 1. Stufe kann als Vektor dargestellt werden.

Tensor 2. Stufe , -komponentige Größe, die als Matrix dargestellt werden kann:


 
Die Darstellung eines Vektors v (z.B. des Geschwindigkeitsvektors) im in verschiedenen Basissystemen ,

ändert nichts an seinem eigentlichen Wert. Man nennt eine invariante Größe.

Physikalische Gesetzmäßigkeiten, die als Gleichungen zwischen Tensoren geschrieben werden können, ändern ihre mathematische Form beim Übergang in ein anderes Koordinatensystem nicht.
 
Symmetrischer Tensor,   2. Stufe, für alle .

Antisymmetrischer Tensor  oder schiefsymmetrischer Tensor     2. Stufe, für alle .
 
Die Diagonalelemente eines schiefsymmetrischen Tensors 2. Stufe sind Null, .
 
Spur eines Tensors 2. Stufe,   Summe der Diagonalelemente,


 
Die Spur ist eine Tensorinvariante, sie bleibt bei linearen Koordinatentransfomationen erhalten:


 
Trägheitstensor   in der Mechanik, symmetrischer Tensor 2. Stufe, mit dessen Hilfe der Drehimpuls eines starren Körpers bezüglich einer beliebigen Rotationsachse berechnet werden kann.

: Trägheitsmomente bezüglich der Koordinatenachsen.

: Deviationsmomente bezüglich der Koordinatenachsen.
 
Die Deviationsmomente verschwinden im Hauptachsensystem.
 
Drucktensor in der Hydromechanik, Spannungstensor in der Elastomechanik, Feldstärketensor  in der Elektrodynamik.

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