20xx用模擬法測繪靜電場實(shí)驗報告!!-文庫吧資料
2025-01-12 05:56本頁面
【正文】 由V?VA
5
篇三：用模擬法測繪靜電場示范報告
用模擬法測繪靜電場實(shí)驗示范報告
物理實(shí)驗中心 LXD
【實(shí)驗?zāi)康摹?br />1．懂得模擬實(shí)驗法的適用條件。這充分說明實(shí)驗中要保證水槽 的水介質(zhì)要均勻分布，并且描繪的等勢點(diǎn)不能太少，否則半徑會引入較大的誤差。
步驟同上
[數(shù)據(jù)記錄]
模擬電場分布測試數(shù)據(jù)
V理(V) r(cm) V理
V實(shí)?V理
V理
(%)
1．10 8．17 2．1%
1．50 4．9%
2．15 3．4%
3．12 3．8%
？ ？ ？
3．58 6．
5%
處理：
用圓規(guī)和曲線板繪出園柱形同軸電纜電場等位線(注意電極的位置). 根據(jù)電力線垂直等位面,繪出電力線. 貼圖1：同軸圓柱體
貼圖2：聚焦電極
3
在圓柱形電纜電場分布圖上量出各等位線的半徑,計算V并與理論值比較,求出其相對誤差.
rln(1)
?(V)； （1）r1?；則V1?VA
aln()b
Ev?
V實(shí)?V理
V理
?100%??%
rln(1)
?(V)； （2）r2?；則V2?VA
aln()b
Ev?
V實(shí)?V理
V理
?100%??%
（3）要具體計算 （4）要具體計算 （5）要具體計算
結(jié)果分析：
（1）由圖中可以看出實(shí)際測量值都在理論值的下方，說明實(shí)驗的誤差主要來自系統(tǒng)誤
4
差。 （9）根據(jù)等勢線與電力線相互正交的特點(diǎn)，在等勢線圖上添置電力線，成為一張完整的兩無限長帶等量異號電荷同軸圓柱面的靜電場分布圖。
（7）用游標(biāo)卡尺分別測出電極A和B的直徑2a和2b 。
2
（6）分別用8個等勢點(diǎn)連成等勢線（應(yīng)是圓），確定圓心O的位置。同理再在A周圍找出電勢為10V的等勢點(diǎn)7個，扎孔為記。調(diào)節(jié)交流輸出電壓，使AB兩電極間的電壓為交流12V，保持不變。調(diào)節(jié)探針，使下探針浸入自來水中，觸及水槽底部，上探針與坐標(biāo)紙有12mm的距離。加自來水填充在電極間。
[實(shí)驗內(nèi)容與步驟]
測量無限長同軸圓柱間的電勢分布。
半徑為r的圓柱面的電勢為
ln
V?
VA
lnbr
ba
圖同軸圓柱面的電場分布
圖不良導(dǎo)體圓柱面電勢分布
結(jié)論：
穩(wěn)恒電流場與靜電場的電勢分布是相同的。 靜電場(無電荷區(qū)) 穩(wěn)恒電流場(無電流區(qū))
???D??E
???D?dS?0?????E?dl?0?
b???
Uab??E?dl??a
???j??E
???j?dS?????E?dl?
b
?
Uab????a
?0?0
??E?dl
討論同軸圓柱面的電場、電勢分布 （1）靜電場
根據(jù)理論計算，A、B兩電極間半徑為r處的電場強(qiáng)度大小為
E?
?
2??0r
A、B兩電極間任一半徑為r的柱面的電勢為
1
ln
V?VA
ln
b ba
（2）穩(wěn)恒電流場
在電極A、B間用均勻的不良導(dǎo)體（如導(dǎo)電紙、稀硫酸銅溶液或自來水等）
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