黑龙江八一农垦大学：《大学物理实验》课程教学资源（PPT讲稿）模拟法测绘静电场

模拟法测绘静电场

模拟法测绘静电场

实验目的 预习思考题 实验原理 实验步骤 数据处理 注意事项 课后思考题

实验目的 预习思考题 实验原理 实验步骤 数据处理 注意事项 课后思考题

【目的要求】 颤1.了解模拟的概念和使用模拟 的条件。 2学习模拟法测定电场分布的 原理和方法。 3加深对电场强度和电势概念 的理解

【目的要求】 1.了解模拟的概念和使用模拟 的条件。 2.学习模拟法测定电场分布的 原理和方法。 3.加深对电场强度和电势概念 的理解

预习思考题】 1本实验所说的模拟法指什么? 2应用模拟法测静电场的好处? 3本实验过程中应注意什么?

【预习思考题】 1.本实验所说的模拟法指什么？ 2.应用模拟法测静电场的好处？ 3.本实验过程中应注意什么？

【实验原理】 ■1用稳恒电流场模拟静电场的理论 基础 静电场和电流场是两种不同的场 但二者中和在无源区域内满足同 样的数学规律: EdS=0;E·dL=0,(静电场) J●dS=0;J●dL=0,(电流场)

【实验原理】 1.用稳恒电流场模拟静电场的理论 基础 静电场和电流场是两种不同的场， 但二者中和在无源区域内满足同 样的数学规律： ，（静电场） ，（电流场） E dS 0; E dL 0 S L • = • =   J dS 0; J dL 0 S L • = • =  

若电流场空间均匀充满了电 导率为σ的不良导体,不良导体 内的电流场强度E与电流密度矢 量J之间遵守欧姆定律:J=CE"因 而,和在各自的区域中也满足同 样的数学规律。在一定的边界条 件下,静电场的电场线和等势线 和电流场的电流密度矢量和等势 线有相似的分布,可以模拟

若电流场空间均匀充满了电 导率为 的不良导体，不良导体 内的电流场强度E'与电流密度矢 量J之间遵守欧姆定律：J= E'因 而，和在各自的区域中也满足同 样的数学规律。在一定的边界条 件下，静电场的电场线和等势线 和电流场的电流密度矢量和等势 线有相似的分布，可以模拟。  

2用稳恒电流场模拟静电场的 条件 所用电极系统与被模拟的电 极系统的几何形状相似。 恒定电流场中的导电物质应 是不良导体且电导率分布均 匀 ■模拟所用电极系统与被模拟 电极系统的边界条件相同

2.用稳恒电流场模拟静电场的 条件 所用电极系统与被模拟的电 极系统的几何形状相似。 恒定电流场中的导电物质应 是不良导体且电导率分布均 匀。 模拟所用电极系统与被模拟 电极系统的边界条件相同

【实验步骤】 ■1将注入自来水水槽中,水面 与电极持平。将水槽放入左底 板上,上底板上放上坐标纸 并压紧。 颤2.按图将线路连接好。打开电 源开关,A、B间加12V电压。2

【实验步骤】 1.将注入自来水水槽中，水面 与电极持平。将水槽放入左底 板上，上底板上放上坐标纸， 并压紧。 2.按图将线路连接好。打开电 源开关，A、B间加12V电压

万用表(或优特表 静电场绘电源 D I

颤3测定等势点:选取亼U的数值 (如取△U=2,也可取其它值)。 将数字万用表红表笔接探针接线 柱,黑表笔接水槽低电位,找出 相应的等势点并记录于纸上,每 组等势点要找6个以上,分布要均 匀 4画出等位线及电力线图:将等势 点连成平滑曲线,即等势线,根 据电力线与等势线垂直且指向电 势降低的方向——画出电力线

3.测定等势点：选取△U的数值 （如取△U =2，也可取其它值）。 将数字万用表红表笔接探针接线 柱，黑表笔接水槽低电位，找出 相应的等势点并记录于纸上，每 组等势点要找6个以上，分布要均 匀。 4.画出等位线及电力线图：将等势 点连成平滑曲线，即等势线，根 据电力线与等势线垂直且指向电 势降低的方向——画出电力线