用模擬法描繪靜電場

關(guān)于用模擬法描繪靜電場第1頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)用模擬法描繪靜電場的原理和方法；2.加深對電場強(qiáng)度和電場線、電位等概念的理解；3.描繪同軸圓柱形電纜橫截面的電場分布情況。

第2頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月二、實驗原理穩(wěn)恒電流場靜電場？模擬在一定條件下,這兩種場可以用兩組對應(yīng)的物理量來描述，并且這兩組物理量遵循著數(shù)學(xué)形式相同的物理規(guī)律。長直同軸圓柱形電纜導(dǎo)電玻璃和（同心圓）

電極構(gòu)成的圓柱薄片1.思考：第3頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月2.模擬條件（1）穩(wěn)恒電流場中的電極形狀應(yīng)與被模擬的靜電場中的帶電體幾何形狀相同。（2）穩(wěn)恒電流場中的導(dǎo)電介質(zhì)應(yīng)是不良導(dǎo)體且電導(dǎo)率分布均勻，并滿足σ電極>>σ導(dǎo)電質(zhì)才能保證電流場中的電極（良導(dǎo)體）的表面也近似是一個等位面。（3）模擬所用電極系統(tǒng)與被模擬靜電場的邊界條件相同。第4頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月3.長直同軸圓柱形電纜對于長同軸圓柱形電纜，距軸心O半徑為r處的各點電場強(qiáng)度為：內(nèi)電極到距中心為r處的電位差Var為：而內(nèi)、外電極間：第5頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月4.同形狀的導(dǎo)電玻璃和同心圓電極構(gòu)成的圓柱薄片徑向電流：第6頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月顯而易見，穩(wěn)恒電流場與靜電場的電勢分布也是相同的；即可以用穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場?？梢姡瑑烧叩碾妱莘植枷嗤?。第7頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月5.靜電場的測繪方法E是矢量，而電位U是標(biāo)量，從實驗測量來講，

可先測繪等位線。－－－－－－－－+(3)由等位線的間距確定電力線的疏密，將抽象的電

場形象地反映出來。(2)根據(jù)電力線與等位線正交的原理，畫出電力線。第8頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月三、實驗儀器專用電源探針電場描繪儀第9頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月專用電源(前面板)第10頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月四、實驗內(nèi)容及步驟1.描繪同軸電纜的靜電場分布的接線圖：

a

bV+-10.00Vr探針記錄針第11頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)校正(內(nèi))

(3)測量(外):i、將白紙上的8條對稱輻射線的中心，與內(nèi)電極的中心對準(zhǔn)，利用小磁條固定好白紙；ii、在白紙上描出7.00V、5.00V、3.00V和1.00V的等位點，每等位點不少于8個點(均勻分布)；Iii、用圓規(guī)畫出各等位點的等位線；根據(jù)電力線與等位線相互垂直的特點，畫出電力線。2.實驗步驟(1)準(zhǔn)備一張白紙：八條對稱輻射線第12頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月1.00V3.00V5.00V7.00VD3.數(shù)據(jù)處理(1)有效數(shù)字(2)四舍六入五湊偶(3)要用圓規(guī)畫圓(4)點要用“ⅹ”或其他符號標(biāo)記(5)內(nèi)電極直徑取2