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泊松方程的物理意義,熱學(xué)泊松方程推導(dǎo)過程

  • 物理
  • 2023-08-02

泊松方程的物理意義?泊松方程表明電荷產(chǎn)生電場:電位的二階導(dǎo)數(shù)與電荷密度成正比。近似條件:PIN結(jié)中無載流子即全部耗盡,施主和受主完全電離。PIN結(jié)的泊松方程:(0

一維burgers方程

在靜電學(xué)中的泊松方程:

根據(jù)靜電學(xué)高斯定律闡明,流出一個閉表面的電通量與這閉曲面內(nèi)含的總電荷量成正比。比例常數(shù)是電常數(shù)的倒數(shù)。

用微分方程式形式表達(dá),泊松方程式綜合電位的定義和高斯定春團(tuán)律的微分方程式,可以給出電位 V和電荷密度ρ之間的關(guān)系方程式,稱為泊松方程式:

φ代表電勢(單位為伏特), ρ是電荷體密度(單位為庫侖/立方米),而ε是真空電容率(單位為法拉/米)。

如果空間中有某區(qū)域沒有帶電粒子,則

假若電荷密度是零,則帕松方程式變?yōu)槔绽狗匠淌剑?/p>

如果有一個三維球?qū)ΨQ的高斯分布電荷密度ρ(r):

此泊松方程的解Φ(r)則為:

erf(x)代表的是誤差函數(shù)。

擴(kuò)展資料:

什么是泊松比方程掘世:

泊松方程是數(shù)學(xué)中一個常見于靜電扒散橘學(xué)、機(jī)械工程和理論物理的偏微分方程。是因法國數(shù)學(xué)家、幾何學(xué)家及物理學(xué)家泊松而得名的。

泊松首先在無引力源的情況下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程);當(dāng)考慮引力場時,有△Φ=f(f為引力場的質(zhì)量分布)。后推廣至電場磁場,以及熱場分布。該方程通常用格林函數(shù)法求解,也可以分離變量法,特征線法求解。

參考資料來源:——泊松方程

參考資料來源:——靜電學(xué)

標(biāo)量泊松方程的物理意義

泊松方程表明電荷產(chǎn)生電場:電位的二階導(dǎo)數(shù)與電荷密度成正比。

近似條件:PIN結(jié)中無載流子即全部耗盡,施主和受主完全電離。

PIN結(jié)的泊松方程:

(0

將上面的式子一次積分(注意符號)帶入邊界條件就能得出電場的分布,再次積分就能得出電勢的分布。

擴(kuò)展資料:

泊松方程可以用格林函數(shù)來求解;如何利用格襲歲林函數(shù)來解泊松方程拍悶睜可以參考屏蔽泊松方程。有很罩爛多種數(shù)值解。像是松弛法,不斷回圈的代數(shù)法,就是一個例子。

泊松首先在無引力源的情況下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程);當(dāng)考慮引力場時,有△Φ=f(f為引力場的質(zhì)量分布)。后推廣至電場磁場,以及熱場分布。該方程通常用格林函數(shù)法求解,也可以分離變量法,特征線法求解。

參考資料來源:-泊松方程

泊松方程應(yīng)用條件

復(fù)變函數(shù)中的一個微分方程。沒有任何物理意義,沒法說。就是套公式用的。

高斯定理:由于磁力線總是閉合曲線,因此任何一條進(jìn)入一個閉合曲面的磁力鋒或攔線必定會從曲面內(nèi)部出來,否則這條磁力團(tuán)猜線就不會閉合起來了。如果對于一個閉合曲面,定義向外為正法線的指向,則進(jìn)入曲面的磁通量為負(fù),出來的磁通量為正,那么就可以得到通過一個閉合曲面的總磁銀胡通量為0。這個規(guī)律類似于電場中的高斯定理,因此也稱為高斯定理。

絕熱的泊松方程的物理意義

泊松首先在無引力源的情況下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程)悄手猛;當(dāng)考慮引力場時,有△Φ=f(f為引力場的質(zhì)量分布)。后推廣至電場磁場,以及熱場分布。該方程通常用格林函數(shù)法求解,也可以分離變量法,特啟橋征線法求解。

泊松方程為[2]

在這里

代表的是拉普拉斯算子,而f和

可以是在流形上的實數(shù)或復(fù)數(shù)值的方程。當(dāng)流形屬于歐幾里得空間,而拉普拉斯算子通常表示為

,因此泊松方程通常寫成

在三維直角坐標(biāo)系,可以寫成

如果有

恒等于0,這個方程就會變成一個齊次方程,這個方程稱作“拉普拉斯方程”。

泊松方程可以用格林函數(shù)來求解;如何利用格林函數(shù)來解泊松方程可以參考屏蔽泊松方程。現(xiàn)在有很多種數(shù)值解。像是松弛法,不斷回圈的代數(shù)法,就是一個例子薯好。

流體力學(xué)泊松方程

泊松方程是數(shù)學(xué)中一個常見于靜電學(xué)、機(jī)械工程和理論物理的偏微分方程。是因法國數(shù)學(xué)家、幾何學(xué)家及物理學(xué)家泊松而得名的。

泊松首先在無引力源的情況下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程);當(dāng)考慮引力場時,有△Φ=f(f為引力場的質(zhì)量分布)。后推廣至電場磁場,以及熱場分布。該方程通培拍纖常用格林函數(shù)法求解,也可以分離變量法,特征線法求解。

靜電場是電荷周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì),其基本特征是對置于其中的靜止電荷有力的作用。庫侖定律描述了這個力。

擴(kuò)展資料

根據(jù)靜電場的高斯定理配仿:靜電場的電場線起于正電荷或無窮遠(yuǎn),終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn),故靜電場是有源場。

從安培環(huán)路定理來說它是一個無旋場:根據(jù)環(huán)量定理,靜電場中環(huán)量恒等于賀胡零,表明靜電場中沿任意閉合路徑移動電荷,電場力所做的功都為零,因此靜電場是保守場.

參考資料來源:-泊松方程

參考資料來源:-靜電場

以上就是泊松方程的物理意義的全部內(nèi)容,泊松方程在物理學(xué)、工程學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如,在電學(xué)中,它可以用來計算電勢分布和電場強(qiáng)度分布;在力學(xué)中,它可以用來計算引力場和重力場;在熱學(xué)中,它可以用來計算溫度場分布等。為了求解泊松方程。

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