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authortschwall <55748566+tschwall@users.noreply.github.com>2022-07-29 14:41:08 +0200
committertschwall <55748566+tschwall@users.noreply.github.com>2022-07-29 14:41:08 +0200
commit200d9ac2dd1173bb8e6d4e8389de7c6863b9d76d (patch)
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-rw-r--r--buch/papers/parzyl/teil2.tex13
-rw-r--r--buch/papers/parzyl/teil3.tex41
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diff --git a/buch/papers/parzyl/teil2.tex b/buch/papers/parzyl/teil2.tex
index 1ffdeec..59f8b94 100644
--- a/buch/papers/parzyl/teil2.tex
+++ b/buch/papers/parzyl/teil2.tex
@@ -10,9 +10,11 @@
\subsection{Elektrisches Feld einer semi-infiniten Platte
\label{parzyl:subsection:bonorum}}
-Die parabolischen Zylinderkoordinaten tauchen auf, wenn man das elektrische Feld einer semi-infiniten Platte finden will. Das dies so ist kann mit Hilfe von komplexen Funktionen gezeigt werden. Jede komplexe Funktion $F(z)$, wie in gezeigt, kann geschrieben werden als
+Die parabolischen Zylinderkoordinaten tauchen auf, wenn man das elektrische Feld einer semi-infiniten Platte finden will.
+Das dies so ist kann im zwei Dimensionalen mit Hilfe von komplexen Funktionen gezeigt werden. Wobei die Platte dann nur eine Linie ist.
+Jede komplexe Funktion $F(z)$ kann geschrieben werden als
\begin{equation}
- F(z) = U(x,y) + iV(x,y) \qquad z = x + iy.
+ F(z) = U(x,y) + iV(x,y) \qquad z \in \mathbb{C}; x,y \in \mathbb{R}.
\end{equation}
Dabei muss gelten, falls die Funktion differenzierbar ist, dass
\begin{equation}
@@ -44,12 +46,12 @@ Aus dieser Bedingung folgt
}_{\nabla^2V(x,y) = 0}.
\end{equation}
Zusätzlich zeigen diese Bedingungen auch, dass die zwei Funktionen $U(x,y)$ und $V(x,y)$ orthogonal zueinander sind.
-Der Zusammenhang zum elektrischen Feld ist jetzt, dass das Potential an einem quellenfreien Punkt als
+Der Zusammenhang zum elektrischen Feld ist jetzt, dass das Potential an einem quellenfreien Punkt gegeben ist als
\begin{equation}
\nabla^2\phi(x,y) = 0.
\end{equation}
-Da dies bei komplexen differenzierbaren Funktionen gilt, wie Gleichung \ref{parzyl_e_feld_zweite_ab} zeigt, kann entweder $U(x,y)$ oder $V(x,y)$ von einer solchen Funktion als das Potential angesehen werden. Im weiteren wird für dies $U(x,y)$ verwendet.
-Da die Funktion, welche nicht das Potential beschreibt $V(x,y)$ orthogonal zum Potential ist, zeigt diese das Verhalten des elektrischen Feldes.
+Da dies bei komplexen differenzierbaren Funktionen gilt, wie Gleichung \ref{parzyl_e_feld_zweite_ab} zeigt, kann entweder $U(x,y)$ oder $V(x,y)$ von einer solchen Funktion als das Potential angesehen werden. Im weiteren wird für das Potential $U(x,y)$ verwendet.
+Da die Funktion, welche nicht das Potential beschreibt, in weiteren angenommen als $V(x,y)$, orthogonal zum Potential ist, zeigt dies das Verhalten des elektrischen Feldes.
Um nun zu den parabolische Zylinderkoordinaten zu gelangen muss nur noch eine geeignete komplexe Funktion $F(z)$ gefunden werden, welche eine semi-infinite Platte beschreiben kann. Man könnte natürlich auch nach anderen Funktionen suchen, welche andere Bedingungen erfüllen und würde dann auf andere Koordinatensysteme stossen. Die gesuchte Funktion in diesem Fall ist
\begin{equation}
F(z)
@@ -87,4 +89,3 @@ beschrieben werden. Diese zwei Gleichungen zeigen nun wie man vom kartesischen K
-
diff --git a/buch/papers/parzyl/teil3.tex b/buch/papers/parzyl/teil3.tex
index a143aa1..0364056 100644
--- a/buch/papers/parzyl/teil3.tex
+++ b/buch/papers/parzyl/teil3.tex
@@ -51,7 +51,19 @@ Diese partielle Differentialgleichung kann mit Hilfe von Separation gelöst werd
\end{equation}
gesetzt.
Was dann schlussendlich zu den Differentialgleichungen
-\begin{equation}
+\begin{equation}\label{parzyl_sep_dgl_1}
+ g''(\sigma)
+ -
+ \left (
+ \lambda\sigma^2
+ +
+ \mu
+ \right )
+ g(\sigma)
+ =
+ 0,
+\end{equation}
+\begin{equation}\label{parzyl_sep_dgl_2}
h''(\tau)
-
\left (
@@ -63,17 +75,32 @@ Was dann schlussendlich zu den Differentialgleichungen
=
0
\end{equation}
-und
-\begin{equation}
- g''(\sigma)
- -
+und
+\begin{equation}\label{parzyl_sep_dgl_3}
+ i''(z)
+ +
\left (
- \lambda\sigma^2
+ \lambda
+
\mu
\right )
- g(\sigma)
+ i(\tau)
=
0
\end{equation}
führt.
+Wobei die Lösung von \ref{parzyl_sep_dgl_3}
+\begin{equation}
+ i(z)
+ =
+ A\cos{
+ \left (
+ \sqrt{\lambda + \mu}z
+ \right )}
+ +
+ B\sin{
+ \left (
+ \sqrt{\lambda + \mu}z
+ \right )}
+\end{equation}
+ist und \ref{parzyl_sep_dgl_1} und \ref{parzyl_sep_dgl_2} die sogenannten Weberschen Differentialgleichungen sind, welche die parabolischen Zylinder Funktionen als Lösung haben.