用模拟法测绘静电场（用模拟法测绘静电场的导电介质可以用什么）

本文目录

• 用模拟法测绘静电场的导电介质可以用什么
• 为什么要采用模拟的方法描述静电场
• 模拟法测绘静电场实验电源线接反的后果
• 模拟法测绘静电场,电极内部画不画电场线
• 模拟法测绘静电场电压表内阻对测量结果有什么影响
• 模拟法测静电场如果电源电压增加一倍,电势大小是否变化
• 如何模拟测绘静电场
• 用模拟法测绘静电场理论值怎么算
• 用模拟法如何测绘静电场的实验步骤有哪些
• 用模拟法测绘静电场实验原理

用模拟法测绘静电场的导电介质可以用什么

用模拟法测绘静电场的导电介质必须是不良导体，能导电，但是电导率必须远远小于电极部分的电导率。所以一般试验中可以使用水，导电纸，导电玻璃之类的导电率不太高的导电介质。

为什么要采用模拟的方法描述静电场

想测量静电场需要用探头,而探头也带电荷,这样二者叠加,对原来的电场产生干扰。故不能直接测得静电场，只能用模拟的方法描述静电场。实验中采用等效边界条件下的恒定电流场来模拟静电场。理论依据是两种场符合的场方程形式相同，其解的形式也相同或者说两种场有类比对称性：电荷激发电场，导电介质中电源激发电流，只要电荷和电源分布形式等效（等效即可，不一定完全相同，有的情况下也不可能完全相同，因为静电场不闭合，电流场一定闭合，一个点电荷就能产生电场，只有一个电极却无法产生电流，像点电荷的情况，就不可能只用一个电极模拟，必须加上一个等效与无穷远的边界作为另一个电极），两者的场分布也一定相似

模拟法测绘静电场实验电源线接反的后果

会烧坏有供电极性要求的电器电子元件，例如晶体管、集成块、电解电容等。电源正负极接反会出现以下几种情况：1、电源正负极接反，会烧坏有供电极性要求的电器电子元件，例如晶体管、集成块、电解电容等。2、因为供电极性相反使电器不能工作，或工作异常，例如石英表、电动玩具、直流电机等。3、直流电源接反会危及电器和电源，例如电瓶与充电器接反电流极大，两者都有损坏的可能，甚至伤人、失火。因而使用直流电源一定要仔细分清正负极性，接反电源轻则烧坏保险，重则烧毁全部管路。

模拟法测绘静电场,电极内部画不画电场线

模拟法测绘静电场,电极内部画电场线。

形状不变，还是原来的形状但是加电压后，由于两点间电势差增大，因此电场线分布变得更密集，等差等势线的分布也更加密集。

对稳恒场而言，微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布，若两种场满足相同的微分方程及边界条件，则结构也必然相同，静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程，只要满足形式相同的边界条件，则两者必定有相同的场结构。

根据静电场的高斯定理：

静电场的电场线起于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远，故静电场是有源场，从安培环路定理来说它是一个无旋场。

根据环量定理，静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场力所做的功都为零，因此静电场是保守场．

根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，即=（/,其中、为两电荷的电荷量（不计正负性）、为静电力常量，约为9.0e+09（牛顿·米2）/（库伦2;），r为两电荷中心点连线的距离。

注意事项：

在联线时要注意使用下层的电极，就要把接线插在下层电极的接线口，若使用上层的电极，就要把接线插在上层电极的接线口。

静电场与稳恒电流场本是两种不同场，但是两者之间在一定条件下具有相似的空间分布，即两场遵守的规律在形式上相似，都可以引入电位U，而且电场强度E=-△U/△l，都遵守高斯定理。

模拟法测绘静电场电压表内阻对测量结果有什么影响

模拟法测绘静电场电压表内阻对测量结果有很小的影响。据查询相关资料显示，模拟法测绘静电场电压表内阻，会有增大电阻的可能性，对实验结果会产生一点影响。

模拟法测静电场如果电源电压增加一倍,电势大小是否变化

在使用模拟法测量静电场时，所使用的电源电压大小对于电势的测量结果会产生影响。如果电源电压增加一倍，则电场强度也会增加一倍，但是电势大小不会发生变化。这是因为电势大小是由电荷的分布情况决定的，与电源电压无关。电源电压的改变只会影响到电场强度的大小，而不会改变电场的分布情况。因此，电源电压增加一倍不会改变电势大小。

如何模拟测绘静电场

1、电位函数连续；

2、电流密度的法向分量连续。即，当电介质的分布及非静电力给定时，可根据以上方程确定稳恒电场和电流的分布。

稳恒电流场的电位同静电场的电位满足相同的拉普拉斯方程（见泊松方程和拉普拉斯方程），当它们具有相似的边界时，方程的解是相似的。因此可用稳恒电流场模拟静电场，这是实验研究静电场的常用方法。

扩展资料

电场强度和电势为表征电场特性的两个基本物理量，为了形象地表示静电场，常采用电场线(曾称电力线)和等势面来描绘静电场。电场线与等势面处处正交，因此有了等势面的图形就可以大致画出电场线的分布图，反之亦然。

由电磁学理论可知，无自由电荷分布的各向同性均匀电介质中的静电场的电势、与不含电源的各向同性均匀导体中稳恒电流场的电势，两者所遵从的物理规律具有相同的数学表达式。在相同的边界条件下，这两种场的电势分布相似，因此只要选择合适的模型，在一定条件下用稳恒电流场去模拟静电场是可行的。

用模拟法测绘静电场理论值怎么算

计算步骤如下：1、确定电荷量Q和距离r：确定电荷量的大小和正负性、测量点与电荷的距离。2、计算电场强度E：将已知的电荷量Q和距离r代入静电场公式E=kQ/r^2中，其中k是电场常数（通常取为9×10^9N·m^2/C^2）。3、根据需要计算特定点的电场强度：需要计算特定位置的电场强度，通过在公式中代入该位置的距离值来计算。

用模拟法如何测绘静电场的实验步骤有哪些

用模拟法测绘静电场的实验步骤如下：

（一）测绘长同轴圆柱面间的等势线（等位线）和电力线

1.实验仪器连接和调节

按图3所示连接实验电路原理图，将电源输出调节到 10.00V 左右，使两极的电势差为 V0=10.00V，并测定。两探针间接上电压表。

图为同心轴电极电场模拟实验原理图

2.实验测量操作

(1)等势点的描绘

移动探针架，使其与内电极 A 之间的电压为 2.00V，在坐标纸上打点记录。再继续移动探针架， 使其与内电极 A 之间的电压为2.00V，在坐标纸上打点记录。依次重复以上测量，在坐标纸上记录5个以上2.00V的等势点。再继续移动探针架，依次重复测量4.00V的等势点，并在坐标纸上记录5个以上4.00V的等势点。依次描绘V r 为5.00V、6.00V、8.00V的等势点。

(2) 等势线的描绘

先把等势点两两相连，然后在两个等势点的连线上作垂直平分线并延长相交，其大多数等势点之间的垂直平分线的交点O就是同轴电缆的中心，同时也是等势线的圆心所在。用圆规以O点为圆心，把各个实验电压下(如1.00V)的大多数点(等势点)作圆连接起来，这就是等势线。最后可以得到 V r 为2.00V 、 4.00V、5.00V、6.00V、8.00V 的等势线。

(3)电力线的描绘

由于电力线是垂直于等势面的。只要在各个等势面上作垂直于该等势面的曲线，则该曲线就是所需要描绘的电力线。

模拟的理论依据

模拟法在科学实验中有着极其广泛的应用，其本质是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程的研究去代替另一种不易实现、不便测量的状态或过程的研究。 为了克服直接测量静电场的困难，可以仿造一个与待测静电场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场去模拟静电场。 

静电场与稳恒电流场本是两种不同的场，但是它们两者之间在一定条件下具有相似的空间分布，即两种场遵守的规律在形式上相似。它们都可以引入电位，而且电场强度E =−ÑU，并且都遵守高斯定理。

用模拟法测绘静电场实验原理

采用电场线和等势面来描绘静电场。电场强度和电势是表征电场特性的两个基本物理量，电场线与等势面处处正交，有了等势面的图形就可以大致画出电场线的分布图，其实验原理是采用电场线和等势面来描绘静电场。