Cargas em um condutor

Esta aplicación simula la dinámica de las cargas libres en un conductor. Es posible observar la tendencia de las cargas a acumularse en la superficie del conductor, lo que conduce a una densidad de carga nula en el interior del conductor.

Utilice los gestos habituales de la pantalla táctil:

• Con un dedo, manténgalo presionado y arrastre para mover las cargas.

Botones:

• Inicia o pausa la simulación.
• Reinicia la simulación.

El movimiento de las cargas se basa en la segunda ley de Newton y en la ley de Coulomb de la electrostática. La fuerza resultante sobre la carga $q_i$ está dada por:

$ \vec{F}_i = \dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}\sum_{j \neq i}^N \dfrac{q_iq_j}{r_{ij}^2}\hat{r}_{ij}, $

donde:

• $N$: número de cargas libres
• $\epsilon_0$: constante eléctrica del vacío

El movimiento de las cargas se amortigua mediante una fuerza proporcional a la velocidad:

$ \vec{F}_\gamma = -\gamma \vec{v} $

El sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE) se resuelve mediante el método de Runge-Kutta de cuarto orden.

Otras consideraciones:

• Los valores de $q$, $\gamma$ y la masa de las cargas se dan en unidades arbitrarias.
• Las colisiones de las cargas con los límites del conductor son parcialmente elásticas.

Leer más:

Fecha de Creación ↓ Orden Alfabético ↑