Cargas em um condutor

Esta aplicación simula la dinámica de cargas libres en un conductor. Es posible observar la tendencia de las cargas a acumularse en la superficie del conductor, lo que lleva a una densidad de carga. cero dentro 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 cargas se basa en la segunda ley de Newton y la ley electrostática de Coulomb. La fuerza resultante sobre la carga $q_i$ está dada por

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

dónde

• $N$: número de cargos gratuitos
• $\epsilon_0$: constante de vacío electrostático

El movimiento de las cargas es amortiguado por una fuerza proporcional a la velocidad: $\vec{F}_\gamma = -\gamma \vec{v}$

El sistema 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 cargas con la frontera del conductor son parcialmente elásticas.

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