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Laplace des Potenzials

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Das Gaußsche Gesetz in seiner Differentialform kann auch für das elektrische Potential geschrieben werden. In diesem Fall stellt sich heraus, dass der Laplace-Wert des elektrischen Potentials proportional zur Ladungsdichte ist.

>Modell

ID:(1567, 0)



Laplace des Potenzials

Beschreibung

Das Gaußsche Gesetz in seiner Differentialform kann auch für das elektrische Potential geschrieben werden. In diesem Fall stellt sich heraus, dass der Laplace-Wert des elektrischen Potentials proportional zur Ladungsdichte ist.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$\epsilon$
epsilon
Dielektrizitätskonstante
-
$\vec{\nabla}$
div
Divergenz
1/m
$V$
V
Elektrisches Potential
V
$grad$
grad
Gradient
1/m
$\rho_e$
rho_e
Volumenladungsdichte
C/m^3

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele

Como el campo el ctrico se puede calcular del potencial el ctrico con el gradiente

$ \vec{E} = -\nabla\varphi $



y la divergencia del campo es proporcional a la densidad de carga

$\nabla\cdot\vec{E} = \displaystyle\frac{\rho}{\epsilon_0\epsilon}$



se puede construir el llamado Laplaciano que es la divergencia de un gradiente. Como el operador nabla es


abla = \hat{x}\displaystyle\frac{\partial}{\partial x}+\hat{y}\displaystyle\frac{\partial}{\partial y}+\hat{z}\displaystyle\frac{\partial}{\partial z}


el producto punto sera


abla\cdot
abla =\displaystyle\frac{\partial^2}{\partial x^2}+\displaystyle\frac{\partial^2}{\partial y^2}+\displaystyle\frac{\partial^2}{\partial z^2}\equiv
abla^2


con lo que la ecuaci n para el potencial el ctrico queda como

$ \nabla^2 V = \displaystyle\frac{\rho}{\epsilon_0\epsilon}$

(ID 11567)

En el caso de que no existan cargas la ley de Gauss diferencial para el potencial el ctrico

$ \nabla^2 V = \displaystyle\frac{\rho}{\epsilon_0\epsilon}$



se reduce a la llamada ecuaci n de Laplace

$ \nabla^2 V = 0$

Esta ecuaci n tiene como soluci n las llamadas funciones arm nicas que corresponden a oscilaciones del medio. En este caso dan cuenta que movimientos de cargas generan ondas que se propagan por el espacio que que a su vez pueden generar en otro lugar movimientos de cargas.

(ID 11568)


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