篇一 :用模拟法测绘静电场实验报告!!

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)。

[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

                                                             

便可求出E的大小和方向,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”。

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篇二 :大学物理实验报告--用模拟法测绘静电场

大学物理实验报告——用模拟法测绘静电场

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篇三 :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

                                                             

便可求出E的大小和方向,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”。

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篇四 :模拟法测绘静电场实验报告4

模拟法测静电场 (szy物理学创新实验班41306187)

模拟法测绘静电场实验报告

【摘要】

随着静电应用、静电防护和静电现象研究的日益深入,常需要确定带电体周围的电场分布情况.用计算方法求解静电场的分布一般比较复杂和困难,一般很难写出他们在空间的数学表达式,而且,直接测量静电场需要复杂的设备,对测量技术的要求也高,因此,通常采用实验方法------模拟法来研究和测量静电场. 即用稳恒电流场模拟静电场进行测量,通过本实验希望学习用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场,加深对各物理场概念的理解并复习最小二乘法处理实验数据的方法。

【关键字】

模拟法 最小二乘法 静电场 Mathematica

【引言】

电场强度和电位是描述静电场的两个主要的物理量,为了形象地描述电场中场强和电位的分布情况,人们人为地用电力线和等势面来进行描述。但任一带电体在空间形成的静电场的分布,即电场强度和电位的分布情况很难测量,通常采用实验方法来研究。本实验采用模拟法测量,希望较准确模拟静电场分布情况。

【正文】

1实验原理:同轴圆柱面的电场、电势分布

模拟法测绘静电场实验报告4

模拟法测绘静电场实验报告4

图1、同轴圆柱面的静电场分布

图2、稳恒电流的电场分布

模拟法测静电场 (szy物理学创新实验班41306187)

(1)静电场:根据理论计算,A、B两电极间半径为r处的电场Ra

电势为:V?VARlnb

aln

(2)稳恒电流场:在电极A、B间用均匀的不良导体连接或填充时,接上电源后,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。半径为rRb

的圆柱面的电势为:V?VAlnb

aln

稳恒电流场与静电场的电势分布的数学表达式是相同的。由于稳恒电流场和静电场具有这种等效性,因此要测绘静电场的分布,只要测绘相应的稳恒电流场的分布就行了。

2实验内容与步骤:

定性研究无限长同轴圆柱间的电势分布。

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篇五 :实验一模拟法描绘静电场报告范例

实验名称:           用模拟法测绘静电场                    

同组人X X  X     实验窒:物电学院电磁实验窒xxx       时间2012.XX.XX           

                                                                               

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篇六 :广工用模拟法测绘静电场实验报告






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篇七 :用模拟法测绘静电场示范报告

用模拟法测绘静电场实验示范报告

物理实验中心 LXD

【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

                                                             

便可求出E的大小和方向,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”。

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篇八 :实验 用模拟法测绘静电场

实验四  用模拟法测绘静电场

1实验基本要求

1.学习模拟实验方法及用电压表测绘静电场的等势线。

2.加强对电场强度和电位概念的理解,了解电力线与等势线之间的关系。

3.测绘同轴带电圆柱面和平行带电直圆柱的等势线和电力线。

2仪器简介

3.实验原理

一.用电流场来模拟静电场

    稳恒电流场和静电场具有相似的性质,它们都是有源场和保守场,都遵守拉普拉斯方程。所以,可以用稳恒电流场来模拟静电场。

    对静电场,在无源区域内满足积分关系  

    对稳恒电流场,在无源区域内满足类似积分关系   为电流密度矢量)

可见,在各自区域内满足同样的数学规律。

   在充满均匀电导率的空间,电流密度与电场强度成正比,即    其中,为导电纸的电导率。

静电场的电位移矢量与电场强度成正比,即    其中,为电介质的介电常数,完全相似。因此,可用稳恒电流场中的电势分布来模拟静电场的电势分布。

二.长同轴柱面电荷的电场

长同轴柱面电荷产生的静电场如图1所示,设内圆柱半径为,电势为,外圆柱半径为,且接地,带等值异号电荷,其间静电场的等势面为同轴圆柱面。所以等势线必为一些围绕中心轴的圆环,而电力线为径向直线,见图1(b)所示。

           

(a)电极连接                         (b)截面电力线分布

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