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

dc.contributormauroh69@gmail.com
dc.contributorUTA Mayor Project [8736-20]
dc.contributorBologna, Mauro https://orcid.org/0000-0001-7477-9000
dc.contributorChandia Valenzuela, Kristopher https://orcid.org/0000-0003-2327-6643
dc.creatorBologna, Mauro
dc.creatorCaposciutti, Gianluca
dc.creatorChandia, Kristopher J.
dc.creatorTellini, Bernardo
dc.date2023-04-18T01:45:35Z
dc.date2023-04-18T01:45:35Z
dc.date2021
dc.date.accessioned2023-09-27T20:19:39Z
dc.date.available2023-09-27T20:19:39Z
dc.identifier2169-3536
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2079
dc.identifier10.1109/ACCESS.2021.3116193
dc.identifierWC2OP
dc.identifierWOS:000704101500001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943216
dc.descriptionIn 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).
dc.descriptionEn 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).
dc.formatapplication/pdf
dc.format8 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherIEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC
dc.relationIeee Access, vol.9 (2021) p. 134841 - 134848
dc.relationhttps://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3116193
dc.rightsgold
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceIeee Access
dc.subjectConductors
dc.subjectShape
dc.subjectFinite Element Analysis
dc.subjectElectrostatics
dc.subjectElectric Potential
dc.subjectTensors
dc.subjectMeasurement
dc.subjectCharge Distribution
dc.subjectConductors
dc.subjectElectrostatic Analysis
dc.subjectDensity Distribution
dc.subjectCapacitance
dc.subjectQuadrature
dc.subjectConductores
dc.subjectForma
dc.subjectAnálisis de Elementos Finitos
dc.subjectElectrostática
dc.subjectPotencial Eléctrico
dc.subjectTensores
dc.subjectMedición
dc.subjectDistribución de Cargas
dc.subjectConductores
dc.subjectAnálisis Electrostático.
dc.subjectDistribución de la Densidad
dc.subjectCapacitancia
dc.subjectCuadratura
dc.titlePerturbative Approach for the Analysis of Charge Distribution on Arbitrarily Shaped Conductors
dc.titleEnfoque perturbativo para el análisis de la distribución de carga en conductores de forma arbitraria
dc.typeArtículo de revista


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