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实验3.2电场描绘
v实验简介
v实验内容
v实验目的
v本卷须知
v实验原理
v数据处理
v实验仪器
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实验简介
电场可以用电场强度E和电位V的空间分布来描
述，由于标量在计算和测量上比矢量简单得多，
所以常用电位的分布来描绘静电场。
通常采用稳恒电流场模拟静电场的方法，即测
量出与静电场对应的稳恒电流场的电位分布，
从而确定静电场的电位分布。
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实验目的
•掌握模拟法的概念，
学习用模拟法描绘静电场的方法。
•通过对静电场分布的研究，
加强对电场强度和电位的了解。
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实验原理
稳恒电流场模拟静电场的理论根据
当电流场中的电极与静电场中的导体有相同的形状和位置，
并且有相同的电位差时，可以证明，
这两种具有相同边界条件的相同方程，
有相同的解，即有相同的电位分布。
可以通过测量稳恒电流场的电位来
求出所模拟的静电场的电位分布。
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实验原理
模拟无限长同轴圆柱型电缆的静电场
同轴电缆的稳恒电流场与静电场具有等效性
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实验仪器
DZ—2型静电场描迹仪
〔包括水槽电极、描绘板、探针手柄、电源和电压表〕
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实验内容
1.描绘同轴电缆横截面上的电场分布图
〔1〕向同轴电缆电极间注入自来水，
按图3-2-6连接好电路。
〔2〕将探针压在内电极外表上，
调节电源输出电压，使内电极电势为5V。
图3-2-6接线图
〔3〕取一张大小适度的白纸放在载纸板上，
用纸夹将纸固定好。
〔4〕将探针轻靠电极，描出两极边缘处的假设干点。
〔5〕依次描绘电势为1.00V、2.00V、
3.00V、4.00V的假设干个点，
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本卷须知
〔1〕不要将水洒到实验台上，以免造成仪器漏电。
〔2〕水糟电极应接近水平。否那么，其中自来水的电阻不均匀。
〔3〕等势线急弯处，记录点应密一些，以免连线困难。
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【预习思考题】
•〔1〕你如何理解模拟法？它的适用条件
是什么？
•〔2〕能否用直流电压表对静电场直接测
量？为什么？
•〔3〕用稳恒电流场模拟静电场的实验条
件有哪些？
制作：黄勇武汉理工大学物理实验中心
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