Cargas em um condutor

Aplikasi ini mensimulasikan dinamika muatan bebas dalam sebuah konduktor. Kita dapat mengamati kecenderungan muatan terakumulasi pada permukaan konduktor, yang menyebabkan kepadatan muatan nol di dalam konduktor.

Gunakan gerakan layar sentuh yang biasa:

• Dengan satu jari, tahan dan seret untuk memindahkan beban.

Tombol:

• Memulai atau menjeda simulasi.
• Memulai ulang simulasi.

Pergerakan muatan didasarkan pada hukum kedua Newton dan hukum elektrostatika Coulomb. Resultan gaya pada muatan $q_i$ diberikan oleh

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

Di mana

• $N$: jumlah biaya gratis
• $\epsilon_0$: konstanta vakum elektrostatis

Pergerakan muatan diredam oleh gaya yang sebanding dengan kecepatan: $$ \vec{F}_\gamma = -\gamma \vec{v} $$

Sistem ODE diselesaikan dengan metode Runge-Kutta orde keempat.

Pertimbangan lain:

• Nilai $q$, $\gamma$, dan massa muatan diberikan dalam satuan arbitrer.
• Tumbukan muatan dengan batas konduktor bersifat lenting sebagian.

Baca selengkapnya: