Tipos de EDP

  Ecuaciones Elípticas 1

La ecuación elíptica en derivadas parciales que usaremos para ilustrar la forma de calcular una solución numérica es la ecuación de Poisson.

equation115

para tex2html_wrap_inline377 y

displaymath359

donde

displaymath360

y tex2html_wrap_inline379 es el contorno del dominio, tex2html_wrap_inline219 . Supondremos que tex2html_wrap_inline235 y tex2html_wrap_inline237 son continuos en sus respectivos dominios.

Como en el caso de las ecuaciones parabólicas, necesitamos elegir dos constantes de malla, tex2html_wrap_inline303 y , de manera que tex2html_wrap_inline391 y tex2html_wrap_inline393 para algunos enteros tex2html_wrap_inline395 y tex2html_wrap_inline397 . Esto divide el intervalo tex2html_wrap_inline399 en tex2html_wrap_inline397 partes iguales, de anchura tex2html_wrap_inline303 , y el intervalo tex2html_wrap_inline405 en tex2html_wrap_inline395 partes iguales de anchura tex2html_wrap_inline305. Tenemos de esta forma una malla en el dominio, tex2html_wrap_inline219 , con puntos de malla tex2html_wrap_inline413 , donde tex2html_wrap_inline415 para tex2html_wrap_inline417 y tex2html_wrap_inline419 para tex2html_wrap_inline421 (ver Figura 3).

Figura 3

Para tex2html_wrap_inline423 y tex2html_wrap_inline425 podemos usar las siguientes fórmulas de diferencias centradas, con el fin de aproximar las derivadas segundas

equation143

equation150

Usando estas dos fórmulas en la ecuación (7), podemos reescribir la ecuación de Poisson. Pase a la página siguiente para ver este paso.