<<
>>

20) Задача Дирихле для уравнения Лапласа в круге (кольце, вне круга, секторе круга или кольца).

Решение краевых задач для уравнения Лапласа может быть найдено методом разделения переменных (методом Фурье) в случае некоторых простейших областей: круг, прямоугольник, шар, цилиндр и некоторые другие.

Решение краевой задачи для круга (внутренняя задача): Найти функцию , удовлетворяющую уравнению Лапласа внутри круга, радиуса и удовлетворяющую граничным условиям:

Предположим, что функция непрерывна и дифференцируема; решение задачи и непрерывно в замкнутой области , кроме того, из физических соображений, функция в области должна быть удовлетворена условию: . Будем искать решение задачи в виде

. Подставим в уравнение

Получаем два простых ДУ:

- обычное ЛОДУ с частными коэффициентами, решение в виде:

. Функция будет изменяться, если Следовательно, решение будет:

, где:

,где и - произвольные константы.

Вернемся к решению :

- уравнение Бернулли – ЛОДУ с переменными коэффициентами. Решение в виде:

. Следовательно решение уравнения окончательно: Рассмотрим полученное решение для уравнения , соответственно . При уравнение будет иметь вид: - обычное ЛДУ 2 порядка.

<< | >>
Источник: Ответы на вопросы к экзамену по математической физике. 2017

Еще по теме 20) Задача Дирихле для уравнения Лапласа в круге (кольце, вне круга, секторе круга или кольца).:

  1. Решение задачи Дирихле для круга.
  2. Задача Дирихле для круга
  3. 21.Задача Дирехле для уравнения Лапласа в прямоугольнике.
  4. 33. Почему при всяком движении должен быть кругу или кольцо, совместно движущихся тел 
  5. 4. Резольвента и спектр оператора. Линейная независимость собственных векторов. Спектр вполне непрерывного оператора (конечномерность собственного подпространства, конечное число собственных значений вне круга)
  6. Кольца с подвижными привесками.
  7. Сеть с топологией «Кольцо».
  8. Определение эргономических и технологических параметров формы кольца
  9. Браслетообразные кольца без привесок.
  10. Интракорнеальные (внутрироговичные) линзы и кольца
  11. Кольцо взаимодействия
  12. ТРИНАДЦАТЫЙ СЕКТОР О круге частей речи
  13. А. В. Кольцов
  14. , а золотое кольцо с сапфиром - за 10000 руб.
  15. Тромбоэмболия сосудов большого круга кровообращения
  16. Кольцо взаимодействия онлайнового социального графа
  17. Об ограничении круга «посвящённых»
  18. Варфоломеев Е.П.. Созерцание выше знания. Сборник прозаизмов и афоризмов с приложениями для широкого круга читателей, позволяющими произвести расшифровку слов, цифр, фамилий, имён и т.д. Книга кроме того является пособием для школ и вузов.Тула,2014– с. 387, 2014