Diferencias en la distribución del campo eléctrico predicha con un modelo matemático de electrodos cilíndricos de longitud finita vs. longitud infinita: una comparación basada en la solución analítica
Autores: Romero-Mendez, Ricardo; Berjano, Enrique
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diferencias en la distribución del campo eléctrico predicha con un modelo matemático de electrodos cilíndricos de longitud finita vs. longitud infinita: una comparación basada en la solución analítica
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Cilíndrico
Electrodos
Campo eléctrico
Modelado
Longitud finita
Longitud infinita
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Los electrodos metálicos de forma cilíndrica se utilizan en numerosas especialidades médicas para introducir un campo eléctrico en el tejido circundante (por ejemplo, en la estimulación eléctrica y la electroporación). Aunque estos electrodos tienen una longitud limitada en la realidad, estudios previos de modelado matemático han simplificado la situación física y han construido un modelo geométrico basado en un electrodo cilíndrico de longitud infinita, lo que permite reducir el modelo de 2D a 1D. Nuestro objetivo era cuantificar las diferencias en los valores del campo eléctrico entre los casos de electrodo finito e infinito y evaluar la adecuación de la mencionada simplificación para diferentes valores de diámetro y longitud del electrodo. Utilizamos soluciones analíticas para la distribución del campo eléctrico. Encontramos que la distribución del campo eléctrico es sustancialmente diferente para ambos casos, no solo cerca de los bordes del electrodo (cuando se asume una longitud finita) y en ubicaciones cercanas.
Descripción
Los electrodos metálicos de forma cilíndrica se utilizan en numerosas especialidades médicas para introducir un campo eléctrico en el tejido circundante (por ejemplo, en la estimulación eléctrica y la electroporación). Aunque estos electrodos tienen una longitud limitada en la realidad, estudios previos de modelado matemático han simplificado la situación física y han construido un modelo geométrico basado en un electrodo cilíndrico de longitud infinita, lo que permite reducir el modelo de 2D a 1D. Nuestro objetivo era cuantificar las diferencias en los valores del campo eléctrico entre los casos de electrodo finito e infinito y evaluar la adecuación de la mencionada simplificación para diferentes valores de diámetro y longitud del electrodo. Utilizamos soluciones analíticas para la distribución del campo eléctrico. Encontramos que la distribución del campo eléctrico es sustancialmente diferente para ambos casos, no solo cerca de los bordes del electrodo (cuando se asume una longitud finita) y en ubicaciones cercanas.