Artículo de revista
Perturbative Approach for the Analysis of Charge Distribution on Arbitrarily Shaped Conductors
Enfoque perturbativo para el análisis de la distribución de carga en conductores de forma arbitraria
Registro en:
2169-3536
10.1109/ACCESS.2021.3116193
WC2OP
WOS:000704101500001
Autor
Bologna, Mauro
Caposciutti, Gianluca
Chandia, Kristopher J.
Tellini, Bernardo
Institución
Resumen
In this paper, we analyze the electrostatic charge distribution on arbitrarily shaped conductor surfaces. Following a perturbative approach, we derive an approximate analytical formulation of the problem. We start from the known case of a conducting ellipsoid, we adopt a deformed ellipsoidal coordinate system, and we search for the zero-order approximated solution of the problem. We also focus on arbitrary-shaped thin foils, showing that the charge density is divergent on their borders. We then define the applicability range of the proposed approach expressing the contour equation as the Fourier series. Finally, we present a detailed error analysis for several polygonal contours, comparing the analytical results with those obtained via a numerical analysis based on the Finite Element Methods (FEM). En este artículo, analizamos la distribución de carga electrostática en superficies conductoras de forma arbitraria. Siguiendo un enfoque perturbativo, derivamos una formulación analítica aproximada del problema. Partimos del caso conocido de un elipsoide conductor, adoptamos un sistema de coordenadas elipsoidal deformado y buscamos la solución aproximada de orden cero del problema. También nos enfocamos en láminas delgadas de forma arbitraria, mostrando que la densidad de carga es divergente en sus bordes. Luego definimos el rango de aplicabilidad del enfoque propuesto expresando la ecuación de contorno como la serie de Fourier. Finalmente, presentamos un análisis de error detallado para varios contornos poligonales, comparando los resultados analíticos con los obtenidos a través de un análisis numérico basado en los métodos de elementos finitos (FEM).
Materias
Ítems relacionados
Mostrando ítems relacionados por Título, autor o materia.
-
Electrostática: 1.- Carga eléctrica. Conductores y aisladores. 2.- Ley de Coulomb. Expresión vectorial general. 3.- Principio de conservación de la carga eléctrica. Carga y campo en la superficie de los conductores. Carga por inducción 4.- Campo eléctrico, expresión vectorial 5.- Cálculo del campo eléctrico para diferentes configuraciones de cargas. 6.- Elemento vectorial de área superficial. Flujo un campo vectorial. Superficies abiertas y cerradas. 7.- Energía potencial eléctrica. 8.- Potencial eléctrico. 9.- Cálculo del potencial eléctrico. 10.- Superficies equipotenciales. 11.- La gradiente de potencial. 12.-Ley de Gauss. Ley de Gauss y los conductores.
Curi Villa, Nelson (Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y vallePE, 2019-01-03)El objetivo de este trabajo de investigación es dar a conocer que la electrostática en la electricidad basada en la fricción tiene numerosas aplicaciones. Entre las electrostáticas más conocidas y significativas se ... -
Estudio de las estructuras silicio poroso/óxidos conductores transparentes
Arce, Roberto Delio; Garcés Pineda, Felipe Andrés -
Fretting fatigue in overhead conductors: Rig design and failure analysis of a Grosbeak aluminium cable steel reinforced conductor
AZEVEDO, C. R. F.; HENRIQUES, A. M. D.; PULINO FILHO, A. R.; FERREIRA, J. L. A.; ARAUJO, J. A. (PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2009)The performance optimisation of overhead conductors depends on the systematic investigation of the fretting fatigue mechanisms in the conductor/clamping system. As a consequence, a fretting fatigue rig was designed and a ...