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La solución de la ecuación de Laplace en una esfera con una mezcla de condiciones de contorno en la superficie.

Alguien puede ayudar me apunte a un método de solución para este problema?

Solucionar $C(\vec{x})$ donde $\vec{x}=(r,\theta,\phi)$ en $\Omega=\{\vec{x}\in\mathbb{R}^3\ |\ r\in[0,R],\ \phi\in[0,2\pi),\ \theta\in[0,\pi)\}$ donde $R>0$. Podemos definir los límites y las regiones dentro de $\Omega$ como sigue: \begin{align} \partial\Omega_1 &= % \{\vec{x}\in\mathbb{R}^3\ |\ r=R,\ \theta\in[0,\theta_1),\ \phi\in[0,2\pi)\}\\ % \partial\Omega_2 &= % \{\vec{x}\in\mathbb{R}^3\ |\ r=R,\ \theta\in[\theta_1,\theta_2),\ \phi\in[0,2\pi)\}\\ % \partial\Omega_3 &= % \{\vec{x}\in\mathbb{R}^3\ |\ r=R,\ \theta\in[\theta_2,\pi),\ \phi\in[0,2\pi)\} \end{align} $C(\vec{x})$ se rige por la ecuación de difusión dentro de $\Omega$ con condiciones de frontera dadas a continuación, \begin{align} % 0 &= \nabla^2 C % \qquad &\text{for}\ \vec{x}\in\Omega \\ % -\vec{n}\cdot\nabla C &= -\mu % \qquad &\text{for}\ \vec{x}\in\partial\Omega_1\\ % -\vec{n}\cdot\nabla C &= \sigma C % \qquad &\text{for}\ \vec{x}\in\partial\Omega_2\\ % -\vec{n}\cdot\nabla C &= 0 % \qquad &\text{for}\ \vec{x}\in\partial\Omega_3 \end{align} donde $\mu,\sigma>0$.

Por la simetría del problema se reduce a

\begin{align} 0 =& % \frac{\partial }{\partial r}\left( r^2 \frac{\partial C}{\partial r} \right) % + \frac{1}{\sin{\theta}} \frac{\partial}{\partial \theta} \left( \sin{\theta} \frac{\partial C}{\partial \theta} \right) \end{align}

Con la misma BC, sin embargo no puedo encontrar un método de solución que no causa el problema para convertirse en mal planteada.

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EDIT: me han llegado a través de este documento por Mottin, estoy seguro de su aplicabilidad, debido a los tramos de la definición de nuestro Robin condición de frontera. ¿Esta invalidar el resultado de este trabajo?

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Mottin S. Puntos 536

El papel [Mottin,2016] corresponde al caso en que los límites son la pura Robin condiciones (h es una constante). Por sus condiciones de contorno véase el párrafo 8.3 de este documento y las referencias: [Alessandrini G. , Piero L. D. , Rondi L., Estable determinación de la corrosión por una sola electrostática límite de medición, y la Inversa Probl. 2003; 19:973-984.] [Fasino D, Inglese G. inversa Robin problema de Laplace de la ecuación: resultados teóricos y métodos numéricos. Inverse Probl. 1999;15:41-48].

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