Rhodiatussholihah

1113016300044

Gaya Elektrostatik Antara Partikel Dielektrik dan Bahan Pesawat

Gaya Elektrostatik antara partikel dielektrik yang bermuatan dengan bahan pesawat yang terjadi merupakan efek tingkat tinggi dari polarisasi. Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan koordinat bola dengan mempertimbangkan simetri gambar dan menggunakan teknik re-ekspansi fungsi Legendre. Dalam perhitungan ini, perhitungan mekanik diperlukan untuk setiap kondisi seperti kesetimbangan kontak dan konstanta dielektrik partikel.

Misalkan terdapat bola dielektrik yang bermuatan seragam terletak diantara suatu bahan pesawat . medan elektrostatik yang dihasilkan di sekitar partikel ini dalam banyak kasus didekati oleh muatan yang berasal dari bidang pusatnya. Dalam hal ini perlu dipertimbangkan : titik pusat yang setara dengan muatan seragam pada permukaan bola dan menginduksi kutub-kutub partikel, dimana titik ini menginduksi kutub yang punya efek polarisasi yang jauh lebih tinggi.

Oleh karena itu medan elektrostatik di sekitar partikel ini diberikan oleh superposisi gaya dari semua bidangn karena yang terinduksi adalah partikel yang memiliki polarisasi yang lebih tinggi. Untuk menemukan bidang ini dapat dipecahkan melalui persamaan Laplace di sekitar bola yang punya muatan seragam. Masalah ini dapat dipecahkan oleh Xiaopin dan Stoy menggunakan koordinat bi-spherical, namun metode ini memiliki analisis perhitungan yang sangat kompleks. Namun penulis bisa memecahkan masalah ini menggunakan koordinat simple spherical.

Masalah ini dapat dipecahkan dengan persamaan Laplace :

Solusi untuk axi-symetri dengan koordinat spherical :

Maka dapat disimpulkan jika gaya elektrostatik yang bekerja pada dua permukaan bola: