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泊松方程的物理意义,热学泊松方程推导过程

  • 物理
  • 2023-08-02

泊松方程的物理意义?泊松方程表明电荷产生电场:电位的二阶导数与电荷密度成正比。近似条件:PIN结中无载流子即全部耗尽,施主和受主完全电离。PIN结的泊松方程:(0

一维burgers方程

在静电学中的泊松方程:

根据静电学高斯定律阐明,流出一个闭表面的电通量与这闭曲面内含的总电荷量成正比。比例常数是电常数的倒数。

用微分方程式形式表达,泊松方程式综合电位的定义和高斯定春团律的微分方程式,可以给出电位 V和电荷密度ρ之间的关系方程式,称为泊松方程式:

φ代表电势(单位为伏特), ρ是电荷体密度(单位为库仑/立方米),而ε是真空电容率(单位为法拉/米)。

如果空间中有某区域没有带电粒子,则

假若电荷密度是零,则帕松方程式变为拉普拉斯方程式:

如果有一个三维球对称的高斯分布电荷密度ρ(r):

此泊松方程的解Φ(r)则为:

erf(x)代表的是误差函数。

扩展资料:

什么是泊松比方程掘世:

泊松方程是数学中一个常见于静电扒散橘学、机械工程和理论物理的偏微分方程。是因法国数学家、几何学家及物理学家泊松而得名的。

泊松首先在无引力源的情况下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程);当考虑引力场时,有△Φ=f(f为引力场的质量分布)。后推广至电场磁场,以及热场分布。该方程通常用格林函数法求解,也可以分离变量法,特征线法求解。

参考资料来源:——泊松方程

参考资料来源:——静电学

标量泊松方程的物理意义

泊松方程表明电荷产生电场:电位的二阶导数与电荷密度成正比。

近似条件:PIN结中无载流子即全部耗尽,施主和受主完全电离。

PIN结的泊松方程:

(0

将上面的式子一次积分(注意符号)带入边界条件就能得出电场的分布,再次积分就能得出电势的分布。

扩展资料:

泊松方程可以用格林函数来求解;如何利用格袭岁林函数来解泊松方程拍闷睁可以参考屏蔽泊松方程。有很罩烂多种数值解。像是松弛法,不断回圈的代数法,就是一个例子。

泊松首先在无引力源的情况下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程);当考虑引力场时,有△Φ=f(f为引力场的质量分布)。后推广至电场磁场,以及热场分布。该方程通常用格林函数法求解,也可以分离变量法,特征线法求解。

参考资料来源:-泊松方程

泊松方程应用条件

复变函数中的一个微分方程。没有任何物理意义,没法说。就是套公式用的。

高斯定理:由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力锋或拦线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力团猜线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁银胡通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理,因此也称为高斯定理。

绝热的泊松方程的物理意义

泊松首先在无引力源的情况下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程)悄手猛;当考虑引力场时,有△Φ=f(f为引力场的质量分布)。后推广至电场磁场,以及热场分布。该方程通常用格林函数法求解,也可以分离变量法,特启桥征线法求解。

泊松方程为[2]

在这里

代表的是拉普拉斯算子,而f和

可以是在流形上的实数或复数值的方程。当流形属于欧几里得空间,而拉普拉斯算子通常表示为

,因此泊松方程通常写成

在三维直角坐标系,可以写成

如果有

恒等于0,这个方程就会变成一个齐次方程,这个方程称作“拉普拉斯方程”。

泊松方程可以用格林函数来求解;如何利用格林函数来解泊松方程可以参考屏蔽泊松方程。现在有很多种数值解。像是松弛法,不断回圈的代数法,就是一个例子薯好。

流体力学泊松方程

泊松方程是数学中一个常见于静电学、机械工程和理论物理的偏微分方程。是因法国数学家、几何学家及物理学家泊松而得名的。

泊松首先在无引力源的情况下得到泊松方程,△Φ=0(即拉普拉斯方程);当考虑引力场时,有△Φ=f(f为引力场的质量分布)。后推广至电场磁场,以及热场分布。该方程通培拍纤常用格林函数法求解,也可以分离变量法,特征线法求解。

静电场是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用。库仑定律描述了这个力。

扩展资料

根据静电场的高斯定理配仿:静电场的电场线起于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远,故静电场是有源场。

从安培环路定理来说它是一个无旋场:根据环量定理,静电场中环量恒等于贺胡零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷,电场力所做的功都为零,因此静电场是保守场.

参考资料来源:-泊松方程

参考资料来源:-静电场

以上就是泊松方程的物理意义的全部内容,泊松方程在物理学、工程学、应用数学等领域有着广泛的应用。例如,在电学中,它可以用来计算电势分布和电场强度分布;在力学中,它可以用来计算引力场和重力场;在热学中,它可以用来计算温度场分布等。为了求解泊松方程。

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