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静电场的描绘实验报告

篇一：静电场的模拟与描绘实验报告 用模拟法测绘静电场实验报告 【实验目的】

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 【实验仪器】

双层静电场测试仪、模拟装置（同轴电缆和电子枪聚焦电极）、JDY型静电场描绘电源。 [实验原理]【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e???u便可求出e的大小和

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方向，整个电场就算确定了。 2、实验中的困难

实验上想利用磁电式电压表直接测定静电场的电位，是不可能的，因为任何磁电式电表都需要有电流通过才能偏转，而静电场是无电流的。再则任何磁电式电表的内阻都远小于空气或真空的电阻，若在静电场中引入电表，势必使电场发生严重畸变；同时，电表或其它探测器置于电场中，要引起静电感应，使原场源电荷的分布发生变化。人们在实践中发现，有些测量在实际情况下难于进行时，可以通过一定的方法，模拟实际情况而进行测量，这种方法称为“模拟法”。 3、模拟法理由

两场服从的规律的数学形式相同,如又满足相同的边界条件,则电场、电位分布完全相类似，所以可用电流场模拟静电场。这种模拟属于数学模拟。静电场(无电荷区)稳恒电流场(无电流区) ???D??e ???

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4、讨论同轴圆柱面的电场、电势分布（1）静电场 根据理论计算，A、b两电极间半径为r处的电场强度大小为 e? ? 2??0r

A、b两电极间任一半径为r的柱面的电势为 ln V?VA ln bba

（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

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