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双极柱坐标


BipolarCoordinates

一组由曲线坐标定义的坐标,其中

x=(asinhv)/(coshv-cosu)
(1)
y=(asinu)/(coshv-cosu)
(2)
z=z,
(3)

其中 u 在 [0,2pi) 中, v 在 (-infty,infty) 中, 且 z 在 (-infty,infty) 中。存在几种符号约定,虽然本文使用 (u,v,z),但 Arfken (1970) 更喜欢 (eta,xi,z)。以下恒等式表明,常数 uv 的曲线是 xy 平面上的圆。

 x^2+(y-acotu)^2=a^2csc^2u
(4)
 (x-acothv)^2+y^2=a^2csch^2v.
(5)

比例因子

h_u=a/(coshv-cosu)
(6)
h_v=a/(coshv-cosu)
(7)
h_z=1.
(8)

拉普拉斯算符

del ^2=((coshv-cosu)^2)/(a^2)((partial^2)/(partialu^2)+(partial^2)/(partialv^2))+(partial^2)/(partialz^2).
(9)

拉普拉斯方程在双极柱坐标中不可分离,但在二维双极坐标中是可分离的。


另请参阅

双极坐标, 极坐标

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Arfken, G. "双极坐标 (xi, eta, z)." §2.9 in 物理学家数学方法, 第 2 版. Orlando, FL: Academic Press, pp. 97-102, 1970.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

双极柱坐标

引用为

Weisstein, Eric W. "双极柱坐标。" 来自 MathWorld——Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/BipolarCylindricalCoordinates.html

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