Laplacian of potential

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Gauss's law in its differential form can also be written for the electric potential. In this case it turns out that the Laplacian of the electric potential is proportional to the charge density.

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ID:(1567, 0)



Laplacian of potential

Description

Gauss's law in its differential form can also be written for the electric potential. In this case it turns out that the Laplacian of the electric potential is proportional to the charge density.

Variables

Symbol
Text
Variable
Value
Units
Calculate
MKS Value
MKS Units
$\epsilon$
epsilon
Dielectric constant
-
$\vec{\nabla}$
div
Divergence
1/m
$V$
V
Electric potential
V
$grad$
grad
Gradient
1/m
$\rho_e$
rho_e
Volume charge density
C/m^3

Calculations


First, select the equation:   to ,  then, select the variable:   to 

Symbol
Equation
Solved
Translated

Calculations

Symbol
Equation
Solved
Translated

 Variable   Given   Calculate   Target :   Equation   To be used



Equations


Examples

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 electrico

$ \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)


ID:(1567, 0)