这种情况下利用基础函数构建泊松方程的解,拉普拉斯方程的基础函数为:
其中 为n维欧几里得空间中单位球面的体积,此时可通过卷积得到 的解。
为了使方程满足上述边界条件,我们使用格林函数
为一个校正函数,它满足
通常情况下 是依赖于 。
通过 可以给出上述边界条件的解
其中 表示 上的曲面测度。
此方程的解也可通过变分法得到。
在静电学很容易遇到泊松方程。对于给定的f找出φ是一个很实际的问题,因为我们经常遇到给定电荷密度然后找出电场的问题。在国际单位制(SI)中:
此 代表电势(单位为伏特), 是电荷体密度(单位为库仑/立方米),而 是真空电容率(单位为法拉/米)。
如果空间中某区域的净带电粒子为0,则
此方程就变成拉普拉斯方程:
高斯电荷分布的电场
如果有一个三维球对称的高斯分布电荷密度 :
此处,Q代表总电荷
此泊松方程: 的解Φ(r)则为
erf(x)代表的是误差函数。
注意:如果r远大于σ,erf(x)趋近于1,而电场Φ(r)趋近点电荷电场 ;正如我们所预期的。