【实验8静电场描绘】静电场描绘实验

实验十：静电场测绘

2008年12月2日

一、目的与要求

1、学习用模拟法测绘静电场的分布

2、加深对电场强度和电势概念的理解

二、实验原理

1、同轴电缆电场和电势分布

同轴电缆的等势线是一簇同心圆，距离轴心r处的电势Ur由式

ln(b/r)

Ur=Ua ------------------决定，同时可导出等势半径r的表达式：

ln(b/a)

R=a^n×b^1-n式中， n=Ur/Ua,则可知电势T

Ur越高（越接近Ua）,其相应的等势线半径r越小。

2、静电场的描绘方法

dUr Ua 1

由Er=-------- = --------*-------可知，场强E在数值上等于电势梯度，方向指向电势降落的方向，考虑到E是矢量，u 是标量，从实验测量来讲，测定电势比测定场强容易实现，所以可先测绘等势线，然后根据电场线与等势线正交原理，画出电场线。这样就可由等势线的间距及电场线的疏密和指向，将抽象的电场形象地反映出来。

Dr ln(b/a) r

三、实验仪器

静电场测绘仪（包括模拟电极和电源）、检流计、电阻箱、毫米方格纸及导线等。

四、数据处理

【图】

表1

a=8.98