电动力学:关于拉普拉斯方程在球坐标系下通解的问题,为什么此时可以确定h为周期2π的函数? 考研,高等数学,理工学科 如图二元函数求极限这样哪里错了,注...
1. 空间处处,自由电荷只分布在某些介质(如导体)表面上,将这些表面视为区域边界,可以用拉普拉斯方程。
2. 在所求区域介质中有自由电荷分布,若这个自由电荷分布在真空中,产生的势为已知。
1 若所求区域为单一均匀介质,则介质中电势为真空中电势。
2 若所求区域为分区均匀介质,则不同介质交界面上有束缚面电荷。
则区域V中电势可表示为两部分的和 
不满足,但使满足,仍可用拉普拉斯方程求解。
但注意,边值关系还要用而不能用。
二. 拉普拉斯方程在几种坐标系中解的形式
1. 直角坐标 
令 

一般令 
若考虑了某些边界条件(有限边界)均与某些正整数有关,它们均可取1,2,…通解还要求取和后才行。

若  与无关,  特解 
若,与无关。 
2. 柱坐标 
仅讨论  与无关。
令 

解: 
有两个线性无关解  和。
单值性要求,只能取整数,令(正整数)
通解:

若,,。
3.球坐标


——缔合勒让德函数(连带勒让德函数)
● 若不依赖于,即具有轴对称性
通解 
为勒让德函数,
…
● 若与均无关,即具有球对称性,则通解为:

三.解题步骤
1. 选择坐标系和电势参考点
坐标系选择主要根据区域中分界面形状
参考点主要根据电荷分布是有限还是无限
2. 分析对称性,分区写出拉普拉斯方程在所选坐标系中的通解
3. 根据具体条件确定常数
(1) 外边界条件: 电荷分布有限 
边界条件和边值关系是相对的。
导体边界可视为外边界,给定,或给定总电荷Q,或给定
(接地)
电荷分布无限,一般在均匀场中,
(直角坐标或柱坐标)
(2) 内部边值关系:介质分界面上
表面无自由电荷。
四.应用实例(习题课)
1. 两无限大平行导体板,相距为,两板间电势差为V
(与无关),一板接地,求两板间的电势和
解:(1)边界为平面,故应选直角坐标系
备不知道
自相关函数和互相关函数的主要差异是什么?? [理工学科]~
呵呵,不知道你看的是哪本书,用相关函数来做什么。这个问题很宽泛啊。。互相关函数体现两个信号的接近程度;自相关函数一个信号在不同时刻的相似程度。比如说白噪声的任意时刻都互不相关,所以它的自相关函数是冲击信号。计算公式书上有。计算过程和卷积相似,很好玩O(∩_∩)O~自相关函数的傅立叶变换是功率谱密度或者能谱密度。可以用R(0)来证明帕赛瓦尔方程。大概就是这样了,还有哪里不明白吗? 你的问题确实很宽泛。。。
宇宙系统论的宇宙系统论——拉普拉斯方程
答:拉普拉斯方程在物理吸广泛应用,因为它的解出现在电、磁、引力位势、稳态温度以及流体动力学各方面的问题中 。拉普拉斯方程,又名调和方程,是一种偏微分方程。因为由法国数学家拉普拉斯首先提出而得名。求解拉普拉斯方程是电磁学、天文学和流体力学等领域经常遇到的一类重要的数学问题,因为这种方程以势函数的形式描写了电场...
拉普拉斯算子坐标表示式
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答:波动方程的分解,就像解开一个复杂的数学谜题,其中的亥姆霍兹方程就像是关键的密码。通过分离变量,我们将其拆分成球贝塞尔方程和球谐函数方程。球谐函数的深入讨论,我们曾在拉普拉斯方程简纲</中详尽探讨过,其参数虽有特定限制,但其形式的多样性赋予了解的丰富性。通过变量变换,我们揭示出球贝塞尔方程的...
球谐函数的基础数学理论
答:从调和函数的定义我们可以看到,所谓的调和函数,实际上就是拉普拉斯方程的解,而我们日常所说的球谐函数(Spherical Harmonics Function)实际上就是拉普拉斯方程在球坐标系空间下的解。拉普拉斯方程是一个偏微分方程,而解偏微分方程常用的策略是分离变量法,即将偏微分方程分解成几个常微分方程进行求解,下面...
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答:首先,让我们来概述一下拉普拉斯方程的定义:拉普拉斯方程是一个物理学公式,它用于描述物理现象中磁场强度和电场强度之间的关系。它表示出了电磁场的变化规律,是电磁学理论的一种抽象描述。拉普拉斯方程在理解物理本质方面有着重要意义。它用于描述物理现象中磁场强度和电场强度之间的关系,并给出7电磁场强度...
*地球磁场的球谐分析
答:该方法还可区分外源场和内源场。假设地球是均匀磁化球体,球体半径为R。采用球坐标系,如图3-2-1所示。坐标原点为球心,球外任一点P的地心距为r,余纬度为θ,经度为λ。则在地磁场源区之外空间域坐标系(r,θ,λ)中,磁位u的拉普拉斯方程可以写成如下形式:地球物理勘探概论 对上面球坐标系的...
处理圆域内的二维拉普拉斯方程的定解问题的主要步骤?
答:这个。。数理方程?汗。。我最头痛的东西。。定解问题还算比较容易的。。首先, 根据边界的形状选取适当的坐标系,选取的原则是使在此坐标系中边界条件的表达式最简单。圆,圆环,扇形等域用极坐标系是很犀利的。。圆柱或者球域的话分别用柱坐标系与球坐标系。。然后,如果边界条件是非其次的,有没有...