《物理实验》模拟法测绘静电场.pptx

实验目的

模拟法测绘静电场

学会用模拟方法测绘具有相同数学形式的物理场；

描绘出分布曲线及场量的分布特点；

加深对各物理场概念的理解；

初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。

实验仪器

GVZ-3型导电微晶静电场描绘仪（包括导电微晶、双层固定支架、同步探针等）。

实验原理

所谓模拟法，就是通过一定的方法模仿实际情况进行测量的方法，其特点是仿造一个电场（称为模拟场），使之与待测的静电场完全一致，且两个电场相对电势函数相等。例如，

同轴柱面静电场的电势函数为，而恒

定电流场的电势函数为，而且当用探针测

模拟场时，它又不会受干扰。因此，利用它可以间接测量被模拟的静电场。

校正/测量

显示屏

开/关

7-13V

调节钮

探针测量

覆盖白纸

探针

实验装置及接线图

实验步骤

1.测量同轴柱面形电极的等势面，分别测0、2、4、6、8、10v各8个点；（电源10v）

注意:(1)正极区域电势都是10v，要求测出正极外轮廓，即所测数据点位于正极最外边缘上，同理，负极区域电势都是0v，要求测出负极内轮廓，即所测数据点位于负极最内边缘上；(2)在数据记录纸上记录：正极ra=5mm，负极rb=75mm，电源V0=10v。

正极

负极

电源

0v，内边缘

2v

4v

6v

8v

10v，外边缘

表1测量同轴柱面形电极的等势面

0

2

4

6

8

10

r(mm)

依据数据记录纸上所测数据点，

完成表1；

在直角坐标纸上，以为横坐标，

为纵坐标，标出6个点（理论上在一条

直线上），作出一条直线；

在数据记录纸上描绘等势面和电场线（二者相交处互相垂直）。（参阅《大学物理》上册P191）

2.测两圆柱形电极的等势面（即两长直平行导线的静电场分布），分别测0、1、2、3、4、5、6、7、8v各8个点，在数据记录纸上描绘等势面和电场线。（参阅《大学物理》上册P191）

注意：做此步骤时，电源调至8v！

正极r=5mm

负极r=5mm

电源

V0=8v

实验者位置

0v

1v

2v

3v

4v

5v

6v

7v

8v