Σελίδα 1 από 1

Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες

Δημοσιεύτηκε: Τετ Νοέμ 05, 2014 9:19 am
από pito
Καλημέρα :logo: .

Λύνοντας εξίσωση Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες σε ένα σημείο χρειάζεται να λύσω την εξίσωση r^{2}R''+2rR'-c_{2}R=0, η οποία είναι τύπου Euler. Τη λύνω θέτοντας r=e^{t} και μετασχηματίζεται στην R''+R'-c_{2}R=0 (όπου τώρα ο τόνος δηλώνει παραγώγιση ως προς t).
Η τελευταία θα έχει λύση μορφής e^{kt}, άρα ισοδύναμα έχω e^{kt}(k^{2}+k-c_{2})=0\Leftrightarrow c_{2}=k(k+1).

Κ μετά από όλα αυτά ( που μακάρι να είναι σωστά) κολλάω στο γιατί η τελευταία εξίσωση έχει λύσεις της μορφής R(r)=Cr^{k}+Dr^{-(k+1)}.

Ευχαριστώ θερμά όποιον μπορεί να με βοηθήσει στο πως καταλήγουμε στο τελικό συμπέρασμα.

Re: Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες

Δημοσιεύτηκε: Τετ Νοέμ 05, 2014 2:39 pm
από Mihalis_Lambrou
pito έγραψε:Καλημέρα :logo: .

Λύνοντας εξίσωση Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες σε ένα σημείο χρειάζεται να λύσω την εξίσωση r^{2}R''+2rR'-c_{2}R=0, η οποία είναι τύπου Euler. Τη λύνω θέτοντας r=e^{t} και μετασχηματίζεται στην R''+R'-c_{2}R=0 (όπου τώρα ο τόνος δηλώνει παραγώγιση ως προς t).
Η τελευταία θα έχει λύση μορφής e^{kt}, άρα ισοδύναμα έχω e^{kt}(k^{2}+k-c_{2})=0\Leftrightarrow c_{2}=k(k+1).
R(r)=Cr^{k}+Dr^{-(k+1)}.
Έχουμε κάνει τις αλλαγές μεταβλητής \displaystyle {  r=e^t \, (*) και αργότερα \displaystyle {  R=e^{kt} (το οποίο k προσδιορίζεται από την \displaystyle {  k^{2}+k-c_{2}=0. Ας πούμε ότι οι ρίζες είναι k_1, \, k_2) .

΄Ετσι οι λύσεις μας είναι της μορφής \displaystyle { R= Ce^{k_1t} + De^{k_2t}. Όμως από την (*) έχουμε \displaystyle {  R= C \left (e^{t} \right )^{k_1}+ D\left (e^{t}\right )^{k_2} = Cr^{k_1}+Dr^{k_2}.

Ας προσθέσω ότι η απάντηση που γράφω είναι ίδια με την δική σου: Το k που γράφεις είναι ακριβέστερα k_1. Τώρα, από Vieta είναι \displaystyle { k_1+k_2= -1, οπότε \displaystyle { k_2 = -(k_1+1)

Ελπίζω να βοήθησα.

Φιλικά,

Μιχάλης

Re: Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 06, 2014 10:18 am
από pito
Κύριε Μιχάλη σας ευχαριστώ πολύ για την απάντησή σας. Ήταν τελικά πολύ απλό.

Re: Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες

Δημοσιεύτηκε: Τετ Αύγ 12, 2020 3:49 pm
από forscience
pito έγραψε: Τετ Νοέμ 05, 2014 9:19 am Καλημέρα :logo: .

Λύνοντας εξίσωση Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες σε ένα σημείο χρειάζεται να λύσω την εξίσωση r^{2}R''+2rR'-c_{2}R=0, η οποία είναι τύπου Euler. Τη λύνω θέτοντας r=e^{t} και μετασχηματίζεται στην R''+R'-c_{2}R=0 (όπου τώρα ο τόνος δηλώνει παραγώγιση ως προς t).
Η τελευταία θα έχει λύση μορφής e^{kt}, άρα ισοδύναμα έχω e^{kt}(k^{2}+k-c_{2})=0\Leftrightarrow c_{2}=k(k+1).

Κ μετά από όλα αυτά ( που μακάρι να είναι σωστά) κολλάω στο γιατί η τελευταία εξίσωση έχει λύσεις της μορφής R(r)=Cr^{k}+Dr^{-(k+1)}.

Ευχαριστώ θερμά όποιον μπορεί να με βοηθήσει στο πως καταλήγουμε στο τελικό συμπέρασμα.

Καλησπέρα, μπορεί κάποιος να μου στείλει την εξίσωση Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες; Εννοώ την γενική λύση για f(r,θ,φ)

Re: Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες

Δημοσιεύτηκε: Τετ Αύγ 12, 2020 7:54 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
forscience έγραψε: Τετ Αύγ 12, 2020 3:49 pm Καλησπέρα, μπορεί κάποιος να μου στείλει την εξίσωση Laplace σε σφαιρικές συντεταγμένες; Εννοώ την γενική λύση για f(r,θ,φ)
http://www.physics.usu.edu/Wheeler/EM36 ... erical.pdf