用電流場模擬靜電場

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1、福建農林大學物理實驗要求及原始數(shù)據(jù)表格裝訂處實驗用電流場模擬靜電場專業(yè)___________________學號___________________姓名___________________一、預習要點1.了解靜電場的和電場線的基本特點，電位線與電場線的關系；2.了解模擬法測繪靜電場的原理與方法；3.在模擬靜電場時，對模擬電極和模擬介質各有什么要求；4.做此實驗要自備畫圖白紙或坐標紙；5.在課前寫好預習報告，上課時務必將預習報告和原始數(shù)據(jù)表格一并帶來，否則扣分。二、實驗內容、步驟及注意事項1.用GVZ-3型靜電場描繪實驗儀模擬靜電場。由電磁學理論可知，場強在數(shù)

2、值上等于電勢梯度，方向指向電勢降落方向?？紤]到是矢量，而電勢是標量，從實驗測量來講，測定電勢比測定場強容易實現(xiàn)，所以可先測繪等勢面（線），然后根據(jù)電場線與等勢面（線）正交的原理，畫出電場線，這樣就可由等勢面（線）間距確定電場線的疏密和指向，將抽象的電場形象的反映出來。2.描繪帶電長直同軸圓柱面的等勢面及電場線(1)按要求連接好電路，檢查無誤后接通電源；(2)將坐標紙固定在靜電場描跡儀上層載紙扳并用磁條壓好，探針的下針放入電極內，上針放在坐標紙上準備打孔；（實驗前，先用壓紙磁條固定好所用白字或坐標紙，然后用同步探針定好電極位置，并用鉛筆描繪出電極形式）?(3)將電源輸出電

3、壓調整為10.00V，再將輸出與測量開關轉到測量端；?(4)將探針的下針對準內電極中心，上針在坐標紙上打孔；確定中心點電壓的數(shù)值；(5)以該點為中心等角度地做八條輻射線，用探針和記錄針沿著上下左右四個方向打孔分別測量和的數(shù)值；(6)以該點為中心等角度地做八條輻射線，用探針沿著八條輻射線從里向外移動找到各種不同數(shù)值的電勢并打孔（例如6.00V、4.50V、3.00V、1.50V的點）；(7)取下坐標紙，用直尺測出和的值及各等勢點的半徑記入表1和表2中；(8)在作業(yè)中描畫出帶電長直同軸圓柱面的等勢線，根據(jù)等勢線與電場線相互正交的特點，在等勢線圖上添置電場線，成為一張完整的兩

4、無限長帶等量異號電荷同軸圓柱面的靜電場分布圖。三、思考題1.根據(jù)測繪所得等勢面（線）和電場線分布，分析哪些地方場強較強，哪些地方場強較弱？2.為什么要用模擬法描繪靜電場（直接測繪靜電場的困難）？為什么用電勢而不用電場強度來測繪靜電場？3.用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場，為了保證具有相同或相似的邊界條件，穩(wěn)恒電流場應滿足那些條件？四、數(shù)據(jù)處理要求根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)由式計算對應的半徑理論值；寫出詳細的計算過程，數(shù)據(jù)保留三位有效數(shù)字，并將結果填寫在表3中。2福建農林大學物理實驗要求及原始數(shù)據(jù)表格裝訂處五、原始數(shù)據(jù)記錄表格成績__________教師簽字_____________

5、__組號________同組人姓名____________________表1中心點電壓=方向半徑1234表2理論電勢6.00V4.50V3.00V1.50V方向12345678表3理論電勢6.004.503.001.50半徑(cm)實驗值理論值相對誤差(%)2