Краевая задача теории потенциала
Краева́я зада́ча тео́рии потенциа́ла, основная задача теории потенциала – как классической, так и абстрактной. Поскольку классические ньютонов и логарифмические потенциалы удовлетворяют определённым дифференциальным уравнениям с частными производными эллиптического типа, а именно уравнению Лапласа в областях, свободных от порождающих эти потенциалы масс, и уравнению Пуассона в областях, занятых массами, к числу краевых задач теории потенциала относят в первую очередь краевые задачи для эллиптических уравнений и систем.
1) Задача Дирихле, или первая краевая задача, когда требуется найти потенциал в некоторой области по заданным его непрерывным значениям , , на границе области , причём распределение масс внутри предполагается известным. Эта задача в теории потенциала является основной.
2) Задача Неймана, или вторая краевая задача, когда требуется найти потенциал в по заданным непрерывным значениям его нормальной производной
3) Смешанная задача, или третья краевая задача, когда на задаётся линейная комбинация
4) Задача с косой производной, когда на в условии (*) вместо производной по нормали к фигурирует производная по произвольному, вообще говоря, направлению , .
Кроме перечисленных общих задач, в теории потенциала возникли также следующие специфические проблемы.
1) Задача Робена, когда на ищется такое распределение масс, потенциал которого постоянен внутри области . Эта задача возникает как электростатическая проблема определения такого равновесного распределения зарядов на проводнике , которое ничем не проявляет себя внутри .
2) Метод выметания, который в своём простейшем изложении, ведущем начало от А. Пуанкаре, состоит в отыскании такого распределения масс на границе , потенциал которого в дополнительной области совпадал бы с потенциалом данных «выметаемых» масс, расположенных внутри .
В абстрактной теории потенциала две последние задачи имеют особенно большое значение.
См. также Бесселев потенциал, Нелинейный потенциал, Потенциал Рисса.