Cargas em um condutor

Aplikasi ini mensimulasikan dinamika muatan bebas dalam sebuah konduktor. Dapat diamati kecenderungan muatan untuk terakumulasi pada permukaan konduktor, yang menyebabkan kerapatan muatan bernilai nol di bagian dalam konduktor.

Gunakan gestur layar sentuh yang umum:

• Dengan satu jari, tekan dan seret untuk memindahkan muatan.

Tombol:

• Memulai atau menjeda simulasi.
• Memulai ulang simulasi.

Pergerakan muatan didasarkan pada hukum kedua Newton dan hukum Coulomb dalam elektrostatika. Gaya resultan yang bekerja 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}, $

dengan:

• $N$: jumlah muatan bebas
• $\epsilon_0$: konstanta listrik vakum

Pergerakan muatan diredam oleh gaya yang sebanding dengan kecepatan:

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

Sistem persamaan diferensial biasa (ODE) diselesaikan menggunakan metode Runge-Kutta orde keempat.

Pertimbangan lain:

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

Baca selengkapnya:

Tanggal Pembuatan ↓ Urutan Alfabet ↑