用模拟法测绘静电场实验报告!!工作报告

1、用模拟法测绘静电场实验报告!工作报告篇一：广工用模拟法测绘静电场实验报告 篇二：模拟法测绘静电场实验报告4 模拟法测绘静电场实验报告 随着静电应用、静电防护和静电现象研究的日益深入，常需要确定带电体周围的电场分布情况.用计算方法求解静电场的分布一般比较复杂和困难，一般很难写出他们在空间的数学表达式，而且，直接测量静电场需要复杂的设备，对测量技术的要求也高，因此，通常采用实验方法-模拟法来研究和测量静电场. 即用稳恒电流场模拟静电场进行测量，通过本实验希望学_用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场，加深对各物理场概念的理解并复_最小二乘法处理实验数据的方法。 模拟法 最小二乘法静电场mathe

2、matica 电场强度和电位是描述静电场的两个主要的物理量，为了形象地描述电场中场强和电位的分布情况，人们人为地用电力线和等势面来进行描述。但任一带电体在空间形成的静电场的分布，即电场强度和电位的分布情况很难测量，通常采用实验方法来研究。本实验采用模拟法测量，希望较准确模拟静电场分布情况。 1实验原理：同轴圆柱面的电场、电势分布 图1、同轴圆柱面的静电场分布 图2、稳恒电流的电场分布 （1）静电场：根据理论计算，a、b两电极间半径为r处的电场ra 电势为：vvalnb aln 稳恒电流场与静电场的电势分布的数学表达式是相同的。由于稳恒电流场和静电场具有这种等效性，因此要测绘静电场的分布，只要测

3、绘相应的稳恒电流场的分布就行了。 2实验内容与步骤： 定性研究无限长同轴圆柱间的电势分布。 （1）在测试仪上层板上放定一张坐标记录纸，下层板上放置同轴圆柱面电场模拟电极。 （2）接好电路。 （3）接通电源，开关指向“电压输出”位置。调节使ab两电极间的电压为交流10v，保持不变。 （4）移动探针，在a电极附近找出电势为10v的点，用上探针在坐标纸上扎孔为记。同理再在a周围找出电势为10v的等势点8-10个。 （5）移动探针，在a电极周围找出电势分别为9v，7v，5v，3v,1v的各8-10个等势点（圆越大，应多找几点）。 （6）分别把等势点连成等势线，确定圆心o的位置。 定量计算无限长同轴圆柱

4、间的电势分布： （1）- (5)同1中的。 （6）量出各条等势线的坐标r，并分别求其平均值。 （7）用游标卡尺分别测出电极a和b的直径2a和2b 。 3 数据记录与处理：（最小二乘法）：篇三：用模拟法测绘静电场实验报告! 用模拟法测绘静电场实验报告 1懂得模拟实 验法的适用条件。 2对于给定的电极，能用模拟法求出其电场分布。 3加深对电场强度和电势概念的理解 双层静电场测试仪、模拟装置（同轴电缆和电子枪聚焦电极）。 实验原理 1、静电场的描述 电场强度e是一个矢量。因此，在电场的计算或测试中往往是先研究电位的分布情况，因为电位是标量。我们可以先测得等位面，再根据电力线与等位面处处正交的特点，作

5、出电力线，整个电场的分布就可以用几何图形清楚地表示出来了。有了电位u值的分布，由 ededse0ujedse0udl va blna ln （2）稳恒电流场 在电极a、b间用均匀的不良导体（如导电纸、稀硫酸铜溶液或自来水等）连接或填充时，接上电源（设输出电压为va）后，不良导体中就产生了从电极a均匀辐射状地流向电极b的电流。电流密度为 e vablna ln 图1、同轴圆柱面的电场分布 图2、不良导体圆柱面电势分布 结论： 稳恒电流场与静电场的电势分布是相同的。由于稳恒电流场和静电场具有这种等效性，因此要测绘静电场的分布，只要测绘相应的稳恒电流场的分布就行了。 实验内容 1、 测量无限长同轴圆

6、柱间的电势分布。 （1）在测试仪上层板上放定一张坐标记录纸，下层板上放置水槽式无限长同轴圆柱面电场模拟电极。加自来水填充在电极间。 （2）按图17-5接好电路。调节探针，使下探针浸入自来水中，触及水槽底部，上探针与坐标纸有1-2mm的距离。 （3）接通电源，k2扳向“电压输出”位置。调节交流输出电压，使ab两电极间的电压为交流12v，保持不变。 （4）将交流毫伏表与下探针连接。移动探针，在a电极附近找出电势为10v的点，用上探针在坐标纸上扎孔为记。同理再在a周围找出电势为10v的等势点7个，扎孔为记。 （5）移动探针，在a电极周围找出电势分别为8v，6v，4v，2v的各8个等势点（圆越大，应多

7、找几点），方法如步骤（4）。 （6）分别用8个等势点连成等势线（应是圆），确定圆心o的位置。量出各条等势线的 2 坐标r，并分别求其平均值。 （7）用游标卡尺分别测出电极a和b的直径2a和2b 。 （8）按式（174）计算各相应坐标r处的电势的理论值v理，并与实验值比较，计算百分差。 2、测量聚焦电极的电势分布（选做） 分别测10.0v、9.0v、8.0v、7.0v、6.0v、5.0v、4.0v、3.0v、2 .0v、1.0v、0v等，一般先测5 .0v的等位点，因为这是电极的对称轴。 步骤同上 数据记录 模拟电场分布测试数据 v理(v) r(cm) v理 10.0 ？ ？ 8.0 11 817 21% 6.0 150 6.31 49% 4.0 215 4.14 34% 3.0 2.55 312 38% 2.0 ？ ？ ？ 1.0 358 1.07 65% v实8.17(v)； （1）r1va ln()b evv理 v理 6.31