大学物理实验用稳恒电流场模拟静电场.ppt

大学物理实验用稳恒电流场模拟静电场
同轴圆柱电缆的静电场
如何实现电流场模拟静电场？
稳恒电流场
模拟
λ电荷线密度
ε真空介电常数
σ电导率
圆柱形电流场和电位 大学物理实验用稳恒电流场模拟静电场
同轴圆柱电缆的静电场
如何实现电流场模拟静电场？
稳恒电流场
模拟
λ电荷线密度
ε真空介电常数
σ电导率
圆柱形电流场和电位 同轴电缆静电场和电位
模拟
相似性
+
+
-
-
同轴电缆静电场推导过程（不要求，了解）
λ电荷线密度
ε真空介电常数
同轴电缆电位推导过程（不要求，了解）
圆柱形电流场和电位（稳恒电流场）推导（不要求，了解）
σ电导率
U1=10V，U2=0V
r1=，r2=
可见圆柱形电极的等位线是同心圆。
圆柱形电流场和电位
场中任一半径r处的电位：
常数K2=10/ln10=
U1=10V
U2=0V
同轴圆柱电缆电场
2、静电场的测绘方法
场强E在数值上等于电位梯度，方向指向电位降落的方向。
两点电荷电场
先测绘等位线，然后根据电力线与等位线正交的原理，画出电力线。
电力线与等位线正交
注意：
电力线自正极出发终止于负极；
两电力线不会相交。
等位线
电力线
注意：
先测等位线，再画电力线；
电力线垂直等位线；
电力线自正极出发终止于负极；
两电力线不会相交。
两等量异号点电荷的电场分布
等位线
电力线
等位线的间距
确定电力线的疏密和指向
形象地反映抽象的电场
三、实验仪器
1．静电场实验仪一套 （包括导电玻璃、
双层固定支架、同步探针）
2．直流稳压电源（10V, 1A）
电源正负极
电压表正极
静电场描绘仪专用电源
校正：作电源
测量：电压表
电源负极与电压表负极等电势
三、实验内容
1．测绘同轴圆柱电缆电场
2. 测绘两点电荷的电场
四、实验步骤
接线：正极（红线），负极（黑线）相连
1．模拟无限长带电圆柱体静电场
2. 模拟无限长平行带电直导线静电场
作等位线（注明电压）和电力线
五、数据处理与作图
同轴圆柱电缆电场
等量异号电荷电场
测量过程中要保持两电极间的电压不变。
实验时上下探针应保持在同一铅垂线上，否则会使图形失真。
记录纸应保持平整，测量时不能移动。
【注意事项】
感谢你们耐心倾听