《物理实验》模拟法测绘静电场.ppt

模拟法测绘静电场,实验目的 1.学会用模拟方法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-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）。,实验原理 所谓模拟法，就是通过一定的方法模仿实际情况进行测量的方法，其特点是仿造一个电场（称为模拟场），使之与待测的静电场完全一致，且两个电场相对电势函数相等。例如，同轴柱面静电场的电势函数为，而恒定电流场的电势函数为，而且当用探针测模拟场时，它又不会受干扰。因此，利用它可以间接测量被模拟的静电场。,实验装置及接线图,显示屏,探针测量,7-13V,校正/测量,调节钮,开/关,探针,覆盖白纸,实验步骤 1.测量同轴柱面形电极的等势面，分别测0、2、4、6、8、10v各8个点；（电源10v）注意:(1)正极区域电势都是10v，要求测出正极外轮廓，即所测数据点位于正极最外边缘上，同理，负极区域电势都是0v，要求测出负极内轮廓，即所测数据点位于负极最内边缘上；(2)在数据记录纸上记录：正极ra=5mm，负极rb=75mm，电源V0=10v。,表1 测量同轴柱面形电极的等势面,依据数据记录纸上所测数据点，(1)完成表1；(2)在直角坐标纸上，以 为横坐标，为纵坐标，标出6个点（理论上在一条直线上），作出一条直线；(3)在数据记录纸上描绘等势面和电场线（二者相交处互相垂直）。（参阅大学物理上册P191）,2.测两圆柱形电极的等势面（即两长直平行导线的静电场分布），分别测0、1、2、3、4、5、6、7、8v各8个点，在数据记录纸上描绘等势面和电场线。（参阅大学物理上册P191）注意：做此步骤时，电源调至8v！,正极r=5mm,负极r=5mm,电源V0=8v,