帕松方程式(Poisson's equation)在电磁学中描述了电位(V)与电荷密度(ρ)之间的关系。它是一个偏微分方程,用于计算给定电荷分布下的电场。在没有自由电荷的情况下,帕松方程式可以表示为:
[ \nabla^2 V = 0 ]
其中,( \nabla^2 ) 是拉普拉斯算子,表示对空间坐标的二阶偏导数。当存在电荷密度时,方程式变为:
[ \nabla^2 V = -\frac{\rho}{\epsilon_0} ]
这里,( \epsilon_0 ) 是真空的电容率,( \rho ) 是电荷密度。这个方程式表明电位的拉普拉斯算子与电荷密度成反比,反映了电荷分布对电场的影响。在实际应用中,帕松方程式用于计算各种物理场景中的电势分布,例如在半导体器件、电容器和电池等电子设备的设计和分析中。