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3.4 恒定电流场与静电场的比拟
3.4 静电场与恒定电场比拟
一、 静电比拟
表1 两种场所满足的基本方程和重要关系式
静电场 ( 0) 导电媒质中恒定电场(电源外)
E 0 E E 0 E
D 0 J 0
D E J E
2
0 2
0
q D D dS I J dS
S
S
E1t E2t D1n D2n E1t E2t J 1n J 2n
表2 两种场对应物理量
静电场 ( 0) E D q
导电媒质中恒定电场 (电源外) E J I
两种场各物理量所满足的方程一样,若边界条件也相同,那么,通过
对一个场的求解或实验研究,利用对应量关系便可得到另一个场的解。
二 静电比拟的条件
• 两种场的电极形状、尺寸与相对位置相同(相拟);
• 相应电极的电压相同;
• 若两种场中媒质分布片均匀,只要分界面具有相似的几何形状,且满足条
件 1 1 时,则这两种场在分界面处折射情况仍然一样,相拟关系仍成立。
2 2
三、 静电比拟的应用
1. 静电场便于计算—— 用静电比拟方法计算恒定电场
静电场
2
( 1 2 , 2 )
1 2 1 2
图3.4.1 静电场与恒定电流场的镜像法比拟
( 0) , (2 0) , I I , I 0 。
若 为土壤 为空气 则
1 1 2
2. 恒定电场便于实验—某些静电场问题可用恒定电流场实验模拟
固体模拟 (媒质为固体,如平行板静电场造型)
实验模拟方法
液体模拟 (媒质为液体,如电解槽模拟)
工程近似 在两种场的模拟实验中,工程上往往采用近拟的边界条件处理方法
静电场——电极表面近似为等位面;
恒定电流场——电极表面近似为等位面(条件 )。
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