Electrostatic analysis of the charged surface in a solution via the finite element method: The Poisson-Boltzmann theory

Authors

  • Shaghayegh Nikzad Department of Energy Engineering and Physics, Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), Hafez Avenue, Tehran, Iran
Abstract:

Electrostatic potential as well as the local volume charge density are computed for a macromolecule by solving the Poisson-Boltzmann equation (PBE) using the finite element method (FEM). As a verification, our numerical results for a one dimensional PBE, which corresponds to an infinite-length macromolecule, are compared with the existing analytical solution and good agreement is found. As a macromolecule has a rod-like shape with a finite length, a much more real case is considered, which leads to a two dimensional PBE. Furthermore, it is demonstrated that the potential and charge density decrease as the distance from the axis of the macromolecule increases. Moreover, it is concluded that the absolute value of the electrostatic field obtained from the nonlinear PBE subject to the boundary condition with a fixed charge differs from that of the linear PBE at fixed potential by an order of magnitude in the vicinity of the finite rod-like macromolecule. On the other hand, excellent agreement is observed between the electric fields calculated from the aforementioned equations at far distances.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

electrostatic analysis of the charged surface in a solution via the finite element method: the poisson-boltzmann theory

electrostatic potential as well as the local volume charge density are computed for a macromolecule by solving the poisson-boltzmann equation (pbe) using the finite element method (fem). as a verification, our numerical results for a one dimensional pbe, which corresponds to an infinite-length macromolecule, are compared with the existing analytical solution and good agreement is found. as a ma...

full text

Electrostatic Analysis of the Charged Surface in a Solution via the Finite Element Method: The Poisson- Boltzmann Theory

Electrostatic potential as well as the local volume charge density are computed for a macromolecule by solving the Poisson-Boltzmann equation (PBE) using the finite element method (FEM). As a verification, our numerical results for a one dimensional PBE, which corresponds to an infinite-length macromolecule, are compared with the existing analytical solution and good agreement is found. As a ma...

full text

the analysis of the role of the speech acts theory in translating and dubbing hollywood films

از محوری ترین اثراتی که یک فیلم سینمایی ایجاد می کند دیالوگ هایی است که هنرپیش گان فیلم میگویند. به زعم یک فیلم ساز, یک شیوه متأثر نمودن مخاطب از اثر منظوره نیروی گفتارهای گوینده, مثل نیروی عاطفی, ترس آور, غم انگیز, هیجان انگیز و غیره, است. این مطالعه به بررسی این مسأله مبادرت کرده است که آیا نیروی فراگفتاری هنرپیش گان به مثابه ی اعمال گفتاری در پنج فیلم هالیوودی در نسخه های دوبله شده باز تولید...

15 صفحه اول

buckling of viscoelastic composite plates using the finite strip method

در سال های اخیر، تقاضای استفاده از تئوری خطی ویسکوالاستیسیته بیشتر شده است. با افزایش استفاده از کامپوزیت های پیشرفته در صنایع هوایی و همچنین استفاده روزافزون از مواد پلیمری، اهمیت روش های دقیق طراحی و تحلیل چنین ساختارهایی بیشتر شده است. این مواد جدید از خودشان رفتارهای مکانیکی ارائه می دهند که با تئوری های الاستیسیته و ویسکوزیته، نمی توان آن ها را توصیف کرد. این مواد، خواص ویسکوالاستیک دارند....

analysis of power in the network society

اندیشمندان و صاحب نظران علوم اجتماعی بر این باورند که مرحله تازه ای در تاریخ جوامع بشری اغاز شده است. ویژگیهای این جامعه نو را می توان پدیده هایی از جمله اقتصاد اطلاعاتی جهانی ، هندسه متغیر شبکه ای، فرهنگ مجاز واقعی ، توسعه حیرت انگیز فناوری های دیجیتال، خدمات پیوسته و نیز فشردگی زمان و مکان برشمرد. از سوی دیگر قدرت به عنوان موضوع اصلی علم سیاست جایگاه مهمی در روابط انسانی دارد، قدرت و بازتولید...

15 صفحه اول

a swot analysis of the english program of a bilingual school in iran

با توجه به جایگاه زبان انگلیسی به عنوان زبانی بین المللی و با در نظر گرفتن این واقعیت که دولت ها و مسئولان آموزش و پرورش در سراسر جهان در حال حاضر احساس نیاز به ایجاد موقعیتی برای کودکان جهت یاد گیری زبان انگلیسی درسنین پایین در مدارس دو زبانه می کنند، تحقیق حاضر با استفاده از مدل swot (قوت ها، ضعف ها، فرصتها و تهدیدها) سعی در ارزیابی مدرسه ای دو زبانه در ایران را دارد. جهت انجام این تحقیق در م...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 48  issue 1

pages  11- 17

publication date 2016-05-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023