用模拟法测绘静电场天津理工大学理学院物理实验中心
用模拟法测绘静电场 天津理工大学理学院 物理实验中心
前言实验目的目录实验原理实验仪器实验内容
前言 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 目录
前言丙甲乙米戊己T两个重要的物理量：电场强度和电势(矢量)（标量）
前言 两个重要的物理量：电场强度和电势 （矢量） （标量）
前言在工程技术上，需要知道电极系统的电场分布情况目的：了解电子或带电质点在该电场中的运动规律在示波器中，知在电子管中知道电场分布道电极电场分布研究电子束在示波研究引入新电极后管中的聚集和偏转对电子运动的影响问题：怎么知道电场分布？
前言 在工程技术上，需要知道电极系统的电场分布情况 目的：了解电子或带电质点在该电场中的运动规律 在示波器中，知 道电极电场分布 研究电子束在示波 管中的聚集和偏转 问题： 怎么知道电场分布？ 在电子管中知道电 场分布 研究引入新电极后 对电子运动的影响
前言解析法：少数几种简单情况电场分布模拟实验法：精度不高，但对于一般工程设计来说，已能满足要求不是直接研究某一物理量或过程本身什么是模拟法？而是利用与这个物理量或过程相似的模型来进行研究易于实现，易测的物理状态或过程模拟不易于实现，不易测的物理状态或过程
前言 电场分布 解析法：少数几种简单情况 模拟实验法：精度不高，但对于一般工程 设计来说，已能满足要求 什么是模拟法？ 不是直接研究某一物理量或过程本身， 而是利用与这个物理量或过程相似的模 型来进行研究 易于实现，易测的物理状态或过程 不易于实现，不易测的物理状态或过程 模 拟
前言模拟实验法数学模拟法物理模拟法两个不同本质的物理保持同一物理场本省国过程，用同一个数把相同的物理现象/过学方程来描述。程缩小或放大模拟在现。如风洞的飞机模型，模拟实际飞机在大气中飞行
前言 模拟实验法 物理模拟法 数学模拟法 保持同一物理场本省， 把相同的物理现象/过 程缩小或放大模拟在 现。如风洞的飞机模 型，模拟实际飞机在 大气中飞行。 两个不同本质的物理 国过程，用同一个数 学方程来描述
前言为什么不直接测量静电场，而要用模拟的方法？直接测量静电场的困难：1.静电场中没有电流，电磁式电表不会偏转。2.若探针伸入静电场，探针会产生感应电荷，使原电场产生显著畸变正点电话++++采用稳恒电流场模拟静电场的分布
前言 为什么不直接测量静电场，而要用模拟的方法？ 直接测量静电场的困难： 1. 静电场中没有电流，电磁式电表不会偏转。 2. 若探针伸入静电场，探针会产生感应电荷，使原电场产生显著畸变
实验目的1．了解用模拟法测绘静电场的原理2.加深对电场强度和电势概念的理解
实验目的 1. 了解用模拟法测绘静电场的原理 2. 加深对电场强度和电势概念的理解
实验原理以长直同轴圆柱面间的电场分布为例静电场稳恒电流场相似性R模拟入电荷线密度真空介电常数g电导率L薄层介质厚度入E2元orL2r入RDRpRbRb1K,lnUa-UpnUK2lnUbInRaRaRo2元Ra2元0L入1Ki=K2=2元82元0L在一定条件下稳恒电流场与静电场遵守规律在形式上相似
实验原理 以长直同轴圆柱面间的电场分布为例 相似性 稳恒电流场 静电场 模拟 Ra Rb r - + 电荷线密度 真空介电常数 电导率 薄层介质厚度 在一定条件下稳恒电流场与静电场遵守规律在形式上相似
实验原理静电场推导（了解）由高斯定理，电通量0ΦE.dS=E.2元rL=EqE=2元rLe电荷线密度：入=二元E2元re
实验原理 静电场推导（了解） Ra Rb r - + 由高斯定理，电通量 电荷线密度：