同轴圆柱系统微变问题的静电解

我们从一种较为特殊但又是十分典型的同轴结构的探讨开始,它的截面在极坐标系统中(原点置于轴心)具有 ρ_1=r_l(1+ε_1 cosnφ),ρ_2=r_2(1+ε_2cos(φ-φ_0))。 (1)其中r_1和r_2系变形前外的导体因截面半径;ε_1和ε_2则为表征其变形特点的小参数;φ_0表示相似变形后内外导体叉开的一个角度;而n为某一正整数。象这样的同轴系统,不妨形象化称为“n波”同轴系统。 我们知道,二维拉普拉斯方程的环内问题,在极坐标系统中的一般解可以用圆谐函数来组合: