PAGEPAGE1華南師范大學學院普通物理實驗報告年級專業(yè)實驗日期2011年月姓名教師評定實驗題目用電流場模擬靜電場一、實驗目的1．學習用模擬方法來測繪具有相同數(shù)學形式的物理場。2．描繪出分布曲線及場量的分布特點。3．加深對各物理場概念的理解。4．初步學會用模擬法測量和研究二維靜電場。二、實驗原理1．用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場靜電場是真空中靜止的電荷產生的電場，靜電場用空間各點的電場強度和電位來描述。使用等位面和電場線的概念可以使電場的描述形象化。直接測量靜電場是很困難的，而穩(wěn)恒電流場與靜電場在是本質上不同的，但在一定條件下導電介質中穩(wěn)恒電流場與靜電場的描述具有類似的數(shù)學方程，因而可以用穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場。對靜電場，在無源區(qū)域內有：，對穩(wěn)恒電流場，在無源區(qū)域內有：，2．同軸電纜的電場分布及同軸圓柱面電極間的電流分布.在真空中有一個半徑為r1=a的長圓柱體A（A是導體）和一個半徑為r2=b的長圓筒導體B，它們中心軸重合，帶等量異號電荷，則在兩個電場間產生靜電場。由靜電場知識可得距軸r處的電位為則由穩(wěn)恒電流知識可得三、實驗儀器GVZ-3型導電微晶靜電場描繪儀（包括導電微晶，雙層固定支架，同步探針等）四、實驗內容連接電路,將電壓校正為10.00V.從1V開始,平移探針，由導電線微晶上方的探針找到等位點后，按一下記錄紙上方的探針，測出一系列等位點，用相同方法分別描繪出四條不同電位電極的等位線圖。描繪同同軸電纜的靜電場分布。以每條等位線上各點到原點（原點的確定？）的平均距離為半徑畫出等位線的同心圓簇?，F(xiàn)出電場線，指出電場強度方向，得到電場分布圖。五、注意事項1．測量過程中要保持兩電極間的電壓不變。2．實驗時上下探針應保持在同一鉛垂線上，否則會使圖形失真。3．記錄紙應保持平整，測量時不能移動。4．數(shù)據(jù)要保留到小數(shù)點后一位，且lnr小數(shù)后的位數(shù)與真數(shù)的位數(shù)相同。5．注意lnr-曲線坐標軸的選取（lnr是y軸）。六、數(shù)據(jù)處理1．描繪同軸電纜的靜電場分布（把實驗打點圖紙附在實驗報告后面）2． =10.00V，a=0.50cm，b=7.50cm電勢直徑1234d平均值半徑r5.00Vd1（mm）4.00Vd2（mm）3.00Vd3（mm）2.00Vd4（mm）1.00Vd5（mm）12345/V/cmln/V（）LLnr-U實圖作lnr-圖得到一條直線，驗證了lnr=lnb-。根據(jù)軟件（Excell，origin）分析得到此直線的表達式是（y=ax+b的格式），令X=0時得到rb=，令X=10時，得到ra=，定值a=0.5cm，b=7.5cm。，。七、思考題:（選作2個）根據(jù)測繪所得電力線的分布，分析哪些地方場強較強，哪些地方場強較弱？2．從實驗結果能否說明電極的電導率遠大于導電介質的電導率？如不滿足這條件會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？3．在描繪同軸電纜的等位線簇中時，如何正確確定圓形等位