Las coordenadas esféricas describen un punto del espacio en términos de tres datos: dos ángulos (uno que da una vuelta completa, y otro que da media vuelta) y una distancia (número real positivo). No hay un convenio único ni en cómo escoger los ángulos ni en qué símbolos utilizar para estos datos. En diferentes libros verás convenios distintos.
En esta aplicación hemos escogido el ángulo azimutal y la latitud, y la notación usada es la siguiente:
- , la distancia del punto al origen de coordenadas,
- , el ángulo que forma el plano que contiene al punto al eje vertical con otro plano que contiene al eje (en la figura el plano ). Este ángulo se llama ángulo azimutal.
- , el ángulo que forma el segmento que une el punto con el origen con un plano perpendicular al eje (en la figura el plano ). Este ángulo da la latitud y es negativo para puntos que están por debajo del plano y positivo para puntos que están por encima).
Las coordenadas esféricas no están definidas para los puntos del eje, puesto que el ángulo
no está definido para esos puntos. Las coordenadas esféricas son una extensión al espacio tridimensional de las coordenadas polares del plano.
Las coordenadas cartesianas de un punto
en términos de las coordenadas esféricas dadas mediante la latitud y el ángulo azimutal son:
donde
En la figura se muestra un punto del espacio y las coordenadas esféricas en términos de latitud y ángulo azimutal del punto.