Begriff des komplexen Potentials
Es wird ein Feld
in der
-Ebene mit den stetigen und
differenzierbaren Komponenten
und
des Vektors
für den
quellenfreien und den wirbelfreien Fall betrachtet.
a) Quellenfreies Feld mit div
,
d.h.
.
Das ist die Integrabilitätsbedingung für die Differentialgleichung der
Feld - oder Stromfunktion
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(14.20a) |
und es gilt:
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(14.20b) |
Für zwei Punkte
des Feldes
ist die Differenz
ein Maß für den Vektorfluß durch eine
Kurve, die die Punkte
und
verbindet, falls diese Kurve ganz im Feld
verläuft.
b) Wirbelfreies Feld mit
,
d.h.
:
Das ist die Integrabiltätsbedingung für die Differentialgleichung mit der
Potentialfunktion
 |
(14.21a) |
und es gilt
 |
(14.21b) |
Die Funktionen
und
genügen den
CAUCHY-RIEMANNschen Differentialgleichungen, und jede für sich
erfüllt die LAPLACEsche Differentialgleichung
(
).
Man faßt
und
zu der analytischen Funktion
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(14.22) |
zusammen und bezeichnet diese Funktion als komplexes Potential des Feldes
.
Danach ist
das Potential des Vektorfeldes
im Sinne der in
der Physik und Elektrotechnik üblichen Bezeichnungsweise.
Die Linien
und
bilden ein orthogonales Netz.
Für die Ableitung des komplexen Potentials und den Feldvektor
gelten die
Beziehungen:
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(14.23) |