模拟法描绘静电场实验中如果用交流电,是否会影响电势等势线的位置_百度知道
模拟法描绘静电场实验中如果用交流电,是否会影响电势等势线的位置
拟法描绘静电场实验中如果使用交流电。而且有文章研究过两者的结果区别，也是可以进行静电场模拟的，发现使用交流电的试验曲线和理论值吻合的更加好，没有用直流电会出现的突变现象
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出门在外也不愁2 用模拟法测绘静电场【预习思考题】1 用电流场模拟静电场的理论依据是什么 模拟的..
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3秒自动关闭窗口模拟法测绘静电场1
模拟法测绘静电场1
模拟法测绘静电场班级:物理C052姓名:李秋涛学号:053132同组人:班级:物理C052姓名:杨明杰学号:053143【实验目的】①了解模拟法的概念,并用此方法测绘,研究静电场.②通过用模拟法测绘静电场,进一步了解静电场的分布.【仪器】直流电源,电压表,滑动变阻器,带导电玻璃的双层板(带触点,电极)二极管(带有开一个小孔的圆锥筒,额定电压2V),开关.【原理】一.用稳恒电流场模拟静电场.①稳恒电流场和静电场是两种不同的场,但由电磁理论可以证明在满足模拟条件下,稳恒电流和静电场具有相同(或相似)的电势分布,电流场各点和电流密度j的方向即可表示场强E的方向(E=δj)因此,可以通过电流场模拟静电场.本试验要模拟的是真空中或均匀介质中的静电场.②模拟条件为:模拟用的电场与的电场与被模拟电场的电极几何形状和相对位置相同或相似.③电流场载流物质的电阻率远大于电极材料的电阻率,以保证在电流通过电极时电极表面仍近似为一个等势面,同时还要求载流物质的电阻率远小于周围空间和其他接触材料的电阻率,以保证电流线反分在载流物质中.在模拟各向同性均匀介质中的电场时,载流物质的电阻率应处处均匀且各向同性④模拟电极系统的边界条件和被模拟系统边界条件应相同,或对研究问题影响很小.带电体电势分布应在空间进行模拟研究,但在带电体具有一定对称性的情况下,它产生的电场也具有同样的对称性.根据对称性可将问题简化为在特定平面上或局部空间进行模拟研究.对于正负电荷周围空间静电场,由于在空间各个穿过两电荷的平面上其电场相同,由此可用一个平面进行模拟,并将正负电荷用正负电极来模拟,用电力线模拟电场及其方向.对于正电荷周围空间的电场,由于对于经过正电荷的空间各个平面,其电场相同,所以可用一个平面代替进行模拟,根据正电荷为发散形电场,所以用一个正电极及周围有一环形电极来进行模拟.⑤由二极管与触点对应,则二极管细孔照在白纸上会形成一红点,等势点即据此画出.二.静电场电场的分布用空间各点的电场强度E和电势V描述,为了形象化,也常用电力线和等势面表示电场的分布,场强E是矢量,测量困难,电势V是标量,易于测量,在实际测量中,电场中的电势分布多采用直接测量,再根据场强E和电势V的关系或电力线和等势面的正交条件得到电场强度的分布.1.正负电荷周围的电场由正负电荷的电场特性可知,正负电荷正中等势线是一条直线,其余各自弯向离自己近的电极,依次描绘出等势线,由电力线与等势面垂直可画出电力线,再由正负电极可判断出方向.2.正电荷周围的电场由正电荷的性质可知等势面应为一圆形,设任一等势线的半径为r由高斯定理可知:任一等势线与电荷距离为r的点的电场强度为 E= 1/(1/2πr∈0)∈0为介电常数由电势定义,该点的电势(正电荷处为零电势)Vr=Edr= (1/2π∈0)(0-㏑r)=-(1/2π∈0) ㏑r即 Vr/㏑r=-1/2π∈0=k由此可知电荷周围电场为非匀强电场,等势线与电荷之间的电势差与等势线半径的对数成线性关系.【实验内容与步骤】正负电荷周围空间的电场按图连好电路,将一白纸固定在上平板上.使电源电压大于等于6V,关闭电键K适当调整变阻器R1使电压表V1指向6V,并调节电阻R,使二极管二端电压指向2V,使二极管正常发光.由二极管与下面触点对应,找到二个电极的位置,并标在白纸上以负极为零电压依次找出1V,2V,3V,4V,5V,的等势点.每组等势点找8-9个(在二极管细孔照的地方用铅笔画上即为等势点).依据实验原理描绘出电力线及其方向.正电荷周围电场按图连好电路,将一白纸固定在上平板上.使电源电压大于等于6V,关闭电键K适当调整变阻器R1使电压表V1指向6V,并调节电阻R,使二极管二端电压指向2V,使二极管正常发光.由二极管与下面触点对应找出正电极位置,并标注在白纸上.以正电极为零电压依次找出-1V,-2V,-3V,-4V,-5V,等势点,每组找8个.依据原理绘出电力线及其方向,并画出 Vr-㏑r 曲线并得出结论.【数据处理】1.由实验画出的等势线及电力线在交上的实验报告纸上.2.正电荷周围的电场由实验测的r-1V=2.4mm , r-2V=6mm, r-3V=13mm, r-4V=35mm, r-5V=75mm.则可知㏑r-1V=0.875,㏑r-2V=1.79,㏑r-3V=2.56,㏑r-4V=3.56, ㏑r-5V=4.32由此可知Vr-㏑r 曲线为: VVVVVV㏑rr01 2 3 4 5 612345V
以上是几种简便的方法，要想迅速、正确地解答选择题，更重要的是熟练掌握基础知识和基本的思想方法（如整体法，能量分析法等），思维灵活敏捷，这是根本。典例分析例1 子弹打穿固定在地面上的木块，所经历的时间为 ，同样的子弹打穿放在光滑水平面上、可以自由滑动的同样木块所需的时间为 ，设子弹在两种情况下所受阻力相等，则（）A. B. C. D. 无法判断解析 由动能定理可知，第一种情况下子弹克服阻力做功较小，故第一种情况下子弹穿过木块的速度较大，动量变化量较小，根据动量定理可知： ，答案为C。首先说明建立电场强度的目的和意义，然后从电场强度的定义式出发，紧密联系电场强度的物理本质找出电场强度与电场力的区别和联系．电场对置于其中的电荷有力的作用．为了验证电场这个力的特性，我们将一个检验电荷 放在电场中做实验．实验结果发现，对于电场中不同的点，同一检验电荷受力不同（包括方向和大小）；对于电场中同一点，不同电荷受的力亦不同．可见，电场力不能用来描述电场本身的性质．但是，我们可以容易地看出，对于电场中给定的任一点，根据库仑定律，检验电荷所受的电场力大小是与检验电荷的电量成正比的，即 的比值 与检验电荷无关，只与产生电场的静电荷 ...模拟法测绘静电场 - 百度文库
模拟法测绘静电场
模拟法测绘静电场
模拟法本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程模拟不易实现、不便测量的状态和过程，要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，且满足相似的数学形式及边界条件。
一般情况，模拟可分为物理模拟和数学模拟，对一些物理场的研究主要采用物理模拟(物理模拟就是保持同一物理本质的模拟)，数学模拟也是一种研究物理场的方法，它是把不同本质的物理现象或过程，用同一个数学方程来描绘。对一个稳定的物理场，若它的微分方程和边界条件一旦确定，其解是唯一的。两个不同本质的物理场如果描述它们的微分方程和边界条件相同，则它们的解也是一一对应的，只要对其中一种易于测量的场进行测绘，并得到结果，那么与它对应的另一个物理场的结果也就知道了。由于稳恒电流场易于实现测量，所以就用稳恒电流场来模拟与其具有相同数学形式的静电场。
我们还要明确，模拟法是在实验和测量难以直接进行，尤其是在理论难以计算时，采用的一种方法，它在工程设计中有着广泛的应用。
【实验目的】
本实验用稳恒电流场分别模拟长同轴圆形电缆的静电场、平行导线形成的静电场、劈尖形电极和聚焦。具体要求达到:
1、学习用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场。
2、描绘出分布曲线及场量的分布特点。
3、加深对各物理场概念的理解。
4、初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。
【实验仪器】
GVZ一3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)，如图所示，支架采用双层式结构，上层放记录纸，下层放导电微晶。电极已直接制作在导电微晶上，并将电极引线接出到外接线柱上，电极间有电导率远小于电极且各项均匀的导电介质。
接通直流电源〔10v)
就可进行实验。在导电微晶和记录纸上方各有一探
针，通过金属探针臂把两探针固定
在同一手柄座上，两探针始终保持
在同一铅垂线上。移动手柄座时，
可保证两探针的运动轨迹是一样
的。由导电微晶上方的探针找到待
测点后，按一下记录纸上方的探针，
在记录纸上留下一个对应的标记。
移动同步探针在导电微晶上找出若
干电位相同的点，由此便可描绘出
贡献者：psj用模拟法测绘静电场 - 百度文库
用模拟法测绘静电场
实验7 用模拟法测绘静电场
模拟法本质上是一种易于实现、便于测量的物理状态或过程来模拟另一种不易实现、不便测量的状态和过程，要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，且满足相似的数学形式及边界条件。
一般情况，模拟可分为物理模拟和数学模拟，对一些物理场的研究主要采用物理模拟（物理模拟就是保持同一物理本质的模拟），例如用光测弹性模拟工件内部应力的分布等。数学模拟也是一种研究物理场的方法，它是把不同本质的物理现象或过程，用同一个数学方程来描绘。对一个稳定的物理场，若它的微分方程和边界条件一旦确定，其解是唯一的。两个不同本质的物理场如果描述它们的微分方程和边界条件相同，则它们的解是一一对应的，只要对其中一种易于测量的场进行测绘，并得到结果，那么与它对应的另一个物理场的结果也就知道了。由于稳恒电流场易于实现测量，所以我们用稳恒电流场来模拟与其具有相同数学形式的不便于测量的静电场。
一、目的要求
本实验用稳恒电流场分别模拟长同轴圆形电缆的静电场、劈尖形电极和聚焦。平行导线形成的静
电场。具体要求达到：
1、学习用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场；
2、描绘出分布曲线及场量的分布特点；
3、加深对各物理场概念的理解；
4、初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。
二、仪器设备：
HLD-DZ-IV型静电场描绘实验仪。
（ 以模拟长同轴圆柱形电缆的静电场为例）
稳恒电流场与静电场是两种不同性质的场，但是它们两者在一定条件下具有相似的空间分布，即两种场遵守规律在形式上相似，都可以引入电位U，电场强度E＝－▽U，都遵守高斯定律。
对于静电场，电场强度在无源区域内满足以下积分关系 ?E??0
?对于稳恒电流场，电流密度矢量j在无源区域内也满足类似的积分关系
由此可见 E和j在各自区域中满足同样的数学规律。在相同边界条件下，具有相同的解析解。因此，我们可以用稳恒电流场来模拟静电场。
在模拟的条件上，要保证电极形状一定，电极电位不变，空间介质均匀，在任何一个考察点，均应有“U稳恒＝U静电”或“E稳恒＝E静电”。下面具体本实验来讨论这种等效性。
1、 同轴电缆及其静电场分布
如图7.1（a）所示，在真空中有一半径为ra的长圆柱形导体A和一内半径为rb的长圆筒形导体B，它们同轴放置，分别带等量异号电荷。由高斯定理知，在垂直于轴线的任一载面S内，都有均匀分布的辐射状电场线，这是一个与坐标Z无关的二维场。在二维场中，电场强度E平行于xy平面，其等位面为一簇同轴圆柱面。因此只要研究S面上的电场分布即可。 ??
贡献者：xu我知道了