Cargas em um condutor

Это приложение моделирует динамику свободных зарядов в проводнике. Можно наблюдать тенденцию накопления зарядов на поверхности проводника, в результате чего плотность заряда внутри проводника становится равной нулю.

Используйте стандартные жесты сенсорного экрана:

• Удерживайте и перетаскивайте заряды одним пальцем.

Кнопки:

• Запускает или приостанавливает симуляцию.
• Перезапускает симуляцию.

Движение зарядов основано на втором законе Ньютона и законе Кулона для электростатики. Результирующая сила, действующая на заряд $q_i$, задаётся выражением:

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

где:

• $N$: количество свободных зарядов
• $\epsilon_0$: электрическая постоянная вакуума

Движение зарядов демпфируется силой, пропорциональной скорости:

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

Система обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) решается методом Рунге–Кутты четвёртого порядка.

Другие соображения:

• Значения $q$, $\gamma$ и массы зарядов заданы в произвольных единицах.
• Столкновения зарядов с границами проводника являются частично упругими.

Читать далее:

Дата создания ↓ Алфавитный порядок ↑