实验报告静电场的描绘
静电场的描绘实验报告范文
静电场的描绘实验报告范文静电场的描绘实验报告范文一、什么是实验报告实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报。
二、静电场的描绘实验报告范文在人们越来越注重自身素养的今天，需要使用报告的情况越来越多，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。
一听到写报告就拖延症懒癌齐复发？下面是小编为大家收集的静电场的描绘实验报告范文，仅供参考，大家一起来看看吧。
静电场的描绘实验报告范文1【实验目的】1.学习用模拟法测绘静电场的原理和方法。
2.加深对电场强度和电位要领的理解。
3.用作图法处理数据。
【实验仪器】静电场描绘仪、静电场描绘仪信号源、导线、数字电压表、电极、同步探针、坐标纸等。
【实验原理】在一些科学研究和生产实践中，往往需要了解带电体周围静电场的分布情况。
一般来说带电体的形状比较复杂，很难用理论方法进行计算。
用实验手段直接研究或测绘静电场通常也很困难。
因为仪表(或其探测头)放入静电场，总要使被测场原有分布状态发生畸变;除静电式仪表之外的一般磁电式仪表是不能用于静电场的直接测量，因为静电场中不会有电流流过，对这些仪表不起作用。
所以，人们常用“模拟法”间接测绘静电场分布。
1、模拟的理论依据模拟法在科学实验中有极广泛的应用，其本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程的研究，以代替不易实现、不便测量的状态或过程的研究。
为了克服直接测量静电场的困难，我们可以仿造一个与静电场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场模拟静电场。
静电场与稳恒电流场本是两种不同场，但是它们两者之间在一定条件下具有相似的空间分布，即两场遵守的规律在形式上相似。
它们都可以引入电位U，而且电场强度E=-△U/△l;它们都遵守高斯定理:对静电场，电场强度在无源区域内满足以下积分关系∮E·ds = 0 ∮E·d l = 0对于稳恒电流场，电流密度矢量J在无源区域内也满足类似的积分关系∮J·ds = 0 ∮J·d l = 0由此可见，E和J在各自区域中满足同样的数学规律。
静电场的描绘实验报告
静电场的描绘实验报告实验报告：静电场的描绘引言：静电场是学习物理必须要学习的重要内容之一，为了更好地理解静电场的性质，进行实验来描绘静电场，是非常有意义的。
实验方法：我们使用三种不同的实验设备来描绘静电场，分别是电荷静电力测量仪、电磁感应仪和电势差测量仪。
实验一：电荷静电力测量仪我们用电荷静电力测量仪来测定电荷间的静电力大小及方向，并将数据转换成向量图形表示。
具体实验步骤如下：1.在电荷静电力测量仪上调整两个测量电荷球的距离，并记录下电荷球带的电量。
2.将第一个电荷球放置在原点位置，然后将第二个电荷球移动以便操作者能够得到一系列点的静电力测量值。
3.以第一个电荷球为原点，绘制坐标系，并在坐标系上标出第二个电荷球所处的数据点。
4.通过在点上画出向量表示每个点的静电力大小和方向，并连接向量得出静电场线。
实验二：电磁感应仪在这个实验中，我们使用电磁感应仪来描绘静电场，并观测屏幕上的电荷密度线。
1.在电磁感应仪的探头上加上静电荷，并将探头移至所需的位置。
2.将探头上的传感器与计算机相连，并启动软件。
3.在屏幕上选择并观察电势线和电荷密度线。
4.通过将探头移动至所需的位置，可以观察到整张屏幕上的线性变化，从而描绘整个静电场的图像。
实验三：电势差测量仪在这个实验中，我们使用电势差测量仪来直接测量已知两个电荷之间的电势差，并画出等势面。
1.在两个电荷静电力测量仪上设置两个位置，并测定所需的电势差。
2.以第一个电荷为原点，绘制坐标系并在坐标系中标出第二个电荷的位置。
3.连接每个点上等势线得出整张图像。
结论：经过这三个不同的实验设备，我们可以清晰地描绘出电荷间的静电力、静电场和等势面。
这对我们理解静电学的重要概念和原理是十分有帮助的。
同时，这些实验设备也使我们更深入地了解了静电场的性质和特点。
案例一：静电精密印刷静电精密印刷技术利用静电场的原理来进行数字和图像的高精度印刷。
该技术可将图像印刷到板材上，从而生产出高质量的复杂印刷品。
物理实验-静电场的描绘-实验报告.doc
物理实验-静电场的描绘-实验报告.doc实验目的：通过实验观察、描绘静电场分布情况，熟悉静电场的特性，掌握静电场的描绘方法。
实验原理：静电场是指由电荷分布所产生的空间区域内的电场。
在静电场中，如果放置一个试验电荷，试验电荷会受到电场力的作用，力的方向与电场方向相同或相反，力的大小与电场强度成正比。
静电场的描述有两种方法：一是采用电势来描述电场，二是采用电场线（或称力线）来描述电场。
电势表示一点在电场中所拥有的能量，是以单位正电荷所需要做的功为基础建立的电势能单位。
图1是电势线示意图，在同一电势面上，电势值相同。
在电势降低的方向移动，电场强度也随之增加。
图1 电势线图电场线表示电荷在电场中运动所受的力的方向和大小，是从正电荷到负电荷方向的有向线段，线段方向与所处位置的电场方向相同。
电场线的密度表示电场强度大小。
图2是电场线和等势线示意图，等势线是垂直于电场线的曲面。
在同一等势面上，等势线值相同。
实验步骤：1.将实验方程安置于平滑的水平面上，调整方程的平衡。
2.在陶瓷杯内加入适量炭粉和浓硫酸混合液（体积比为2:1），用玻璃棒搅拌均匀。
3.将金属点状探针固定在支架上，将探针接上电源正极，接上万用表的电势测量表头，探针量程为±199.9V。
4.将另一金属片放在炭粉混合液中，将金属片接上电源负极，作为原点。
5.在实验方程上方和侧方依次插入探针，分别在探针接触点上记录电势值。
6.根据电势值得变化，描绘出电势等值线，即等势线。
以钱先生的名字为例，描绘的图形如图3所示。
图3 静电场的描绘结果分析：根据实验结果可以看出，在静电场中，电势值随距离的变化而变化，电势值越高的地方，电场强度越大。
在同一电势面上，电势值相同，电场线和等势线的特性不同：电场线方向和大小表示电场强度和方向，等势线表示等势面的形状和大小。
结论：本实验利用探针和电势测量仪测得静电场在空间中的电势分布，描绘出了电场的分布情况，并深入理解了静电场的特点和描绘方法。
实验报告静电场的描绘
实验报告静电场的描绘实验目的：1.描绘静电场的形状；2.观察静电场的强度分布；3.测量静电场的性质。
实验原理：静电场是由电荷引起的一种力场。
当电荷分布在空间中时，会形成一个静电场。
静电场可以通过电力线来描绘，电力线表示电场中的电力方向。
电力线从正电荷出发，指向负电荷。
电力线越密集，表示该区域的电场越强。
实验器材：1.电荷发生器；2.电场测量仪。
实验步骤：1.将电荷发生器置于实验台上，并连接好电源；2.调节电荷发生器的电压，使其生成一定大小的电荷；3.将测量仪的探头放置在不同位置，并记录下每个位置的电场强度；4.根据记录的数据，绘制静电场的电力线图。
实验结果与分析：通过实验观察，可以发现电场的形状是由电荷的分布决定的。
当电荷分布均匀时，电力线是均匀分布的，表示电场强度是均匀的。
而当电荷分布不均匀时，电力线的密度就会有所不同，表示电场强度的分布也不均匀。
在实验中测量到的电场强度数据如下：位置1：电场强度为1.5N/C位置2：电场强度为2.2N/C位置3：电场强度为0.8N/C根据这些数据可以绘制出电场的分布图。
假设位置1是正电荷的位置，位置2是负电荷的位置，通过连接位置1和位置2的电力线可以描绘出整个电场的形状。
实验验证了静电场的存在，并且通过测量电场强度，可以得到静电场强度的分布图。
这对于研究电场的性质和应用是非常重要的。
例如，在电磁学中，可以利用静电场的性质进行电场分析和计算，通过电场的分布图可以更好地理解电场的行为和性质。
结论：通过实验描绘了静电场的形状，并测量了静电场的强度分布。
实验验证了静电场的存在，并且通过电力线来描绘静电场的形状和强度分布。
实验结果对于研究电场的性质和应用具有一定的意义。
静电场的描绘和测量是探索电场行为和性质的重要手段。
实验报告模板 静电场的描绘
实验报告模板静电场的描绘实验目的：通过实验观察和测量静电场的特征参数，掌握静电场的描绘方法及相关公式的应用。
实验器材：电场力计、电位计、电荷感应球、导线、放电针等。
实验原理：1. 静电场静电场是指存在电荷分布的区域内，空间各点都具有电场，这种电场不随时间而变化。
根据库仑定律，荷电体之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比关系。
2. 电势差电势差是指电场中任意两点之间沿电场线所需要的能量，记作ΔV。
其单位是伏特(V)。
电场强度是指单位正电荷所受的电场力，记作E。
其单位是牛/库仑(N/C)。
根据库仑定律可得：E=k×q/r^2其中，k为库仑常数，q为电荷量，r为电荷所在点到观测点的距离。
Δφ=ΔV/q5. 等势面和电势线等势面是指电势相等的点所构成的曲面，同一等势面上的任意两点之间的电势差为0。
电势线是指场中的任意一点上的电场线平面与该点所在等势面所切成的线。
实验步骤：1. 利用导线，将荷电体上的电荷分布于三个带点法则规定的点上，并将电荷量记录在实验记录表中。
2. 将电位计放置在荷电体的各点上进行测量，并记录测量值。
3. 根据电位计测量所得数据，计算出各点的电势。
5. 用电场力计分别在三个带电点上测量强度，并计算出电量。
6. 利用电荷感应球对荷电体进行测量，确定荷电体的电势。
7. 利用放电针对荷电体释放电荷，再重新进行测量，以观察变化。
实验结果：通过实验我们可以得到荷电体三个带点的电势和电势差，进而计算出各点的电场强度，并得出荷电体的电量。
我们还使用电荷感应球对荷电体进行了测量，并观察到了放电针对荷电体释放电荷的变化，从而进一步了解了静电场的特征参数。
通过本次实验，我们掌握了静电场的描绘方法及相关公式的应用，了解了静电场的特征参数和测量方法。
实验结果表明，荷电体的电荷分布、电势、电势差和电场强度等能够较为精确地测量并计算出来，这为我们在实际应用中提供了有效的参考依据。
静电场的描绘实验报告
篇一：静电场的模拟与描绘实验报告用模拟法测绘静电场实验报告【实验目的】1．懂得模拟实验法的适用条件。
2．对于给定的电极，能用模拟法求出其电场分布。
3．加深对电场强度和电势概念的理解【实验仪器】双层静电场测试仪、模拟装置（同轴电缆和电子枪聚焦电极）、jdy型静电场描绘电源。
[实验原理] 【实验原理】1、静电场的描述电场强度e是一个矢量。
因此，在电场的计算或测试中往往是先研究电位的分布情况，因为电位是标量。
我们可以先测得等位面，再根据电力线与等位面处处正交的特点，作出电力线，整个电场的分布就可以用几何图形清楚地表示出来了。
有了电位u值的分布，由 e???u 便可求出e的大小和方向，整个电场就算确定了。
2、实验中的困难实验上想利用磁电式电压表直接测定静电场的电位，是不可能的，因为任何磁电式电表都需要有电流通过才能偏转，而静电场是无电流的。
再则任何磁电式电表的内阻都远小于空气或真空的电阻，若在静电场中引入电表，势必使电场发生严重畸变；同时，电表或其它探测器置于电场中，要引起静电感应，使原场源电荷的分布发生变化。
人们在实践中发现，有些测量在实际情况下难于进行时，可以通过一定的方法，模拟实际情况而进行测量，这种方法称为“模拟法”。
3、模拟法理由两场服从的规律的数学形式相同,如又满足相同的边界条件,则电场、电位分布完全相类似，所以可用电流场模拟静电场。
这种模拟属于数学模拟。
静电场(无电荷区) 稳恒电流场(无电流区)???d??e???d?ds?0?????e?dl?0?b???uab??e?dl??a???j??e????j?ds????e?dl?b?uab????a?0?0??e?dl4、讨论同轴圆柱面的电场、电势分布（1）静电场根据理论计算，a、b两电极间半径为r处的电场强度大小为e??2??0ra、b两电极间任一半径为r的柱面的电势为lnv?valnb ba（2）稳恒电流场在电极a、b间用均匀的不良导体（如导电纸、稀硫酸铜溶液或自来水等）连接或填充时，接上电源（设输出电压为va）后，不良导体中就产生了从电极a均匀辐射状地流向电极b的电流。
静电场描绘实验报告
静电场描绘实验报告实验目的本实验旨在通过静电场描绘实验，探究静电场的特性，并通过实验结果验证静电场的规律性。
实验器材•静电场描绘仪•静电场导线•带电粉末实验原理静电场是由带电粒子或物体所产生的力场。
在静电场中，带电粒子或物体受力的大小和方向与其所处的位置有关。
通过带电粉末在静电场中的分布情况，可以描绘出静电场的形状和特性。
实验步骤1.将静电场导线连接到静电场描绘仪上。
2.将带电粉末倒入静电场描绘仪的盒子中。
3.打开静电场描绘仪的开关，使其产生静电场。
4.观察带电粉末在静电场中的分布情况，并记录下来。
5.关闭静电场描绘仪的开关，清理实验现场。
实验结果与数据分析根据实验步骤所述，我们进行了静电场描绘实验，并观察到带电粉末在静电场中呈现出一定的形状。
实验结果显示，带电粉末在静电场中集中分布于静电场导线附近，并且呈现出特定的形状，如圆形、椭圆形等。
根据静电场的特性，我们可以得出以下结论： 1. 静电场的强度在静电场导线附近较大，而在远离导线的地方逐渐减小。
2. 静电场的分布形状由带电粒子或物体的形状和布局决定。
3. 带电粉末在静电场中的分布情况可以直观地描绘出静电场的形状和特性。
通过对实验结果的分析，我们验证了静电场的规律性，并得出了对静电场特性的一些认识。
结论通过本次静电场描绘实验，我们深入了解了静电场的特性，并通过实验结果验证了静电场的规律性。
静电场描绘实验是一种直观、简单且有效的验证静电场特性的方法，对于学习静电场的物理学原理具有重要的意义。
实验心得通过参与本次静电场描绘实验，我充分认识到了科学实验的重要性和实验操作的细致性。
在实验过程中，我注意到了实验器材的使用方法和安全注意事项，并且在实验前做好了实验记录和数据分析的准备工作。
通过观察带电粉末在静电场中的分布情况，我对静电场的特性有了更深入的理解，并且通过实验结果验证了静电场的规律性。
本次实验让我更加熟悉了静电场的物理学原理，并提升了我的实验技巧和数据分析能力。
静电场的描绘物理实验报告
静电场的描绘物理实验报告静电场的描绘物理实验报告引言：静电场是物理学中一个重要的概念，它描述了电荷之间相互作用的力场。
为了更好地理解和描绘静电场，我们进行了一系列实验。
本文将详细介绍实验的过程、结果和分析。
实验一：电荷的产生和检测在实验室中，我们使用了一个摩擦电机和一个金属探针来产生和检测电荷。
首先，我们用摩擦电机摩擦一个塑料棒，使其带有负电荷。
然后，将带电的塑料棒靠近金属探针，观察到探针上的电荷指示器的偏转。
通过改变塑料棒的距离和方向，我们发现电荷的强度和方向与探针上的指示器偏转成正比。
实验二：电场的力线为了描绘电场的力线，我们使用了一种叫做“电荷平面模型”的实验装置。
该装置由一个平面上均匀分布的电荷网格和一些带电粒子构成。
我们在电荷网格上放置了一些正电荷和负电荷，并在其周围放置了一些带电粒子。
通过观察带电粒子的运动轨迹，我们可以推断出电场的力线方向。
实验结果显示，正电荷周围的带电粒子向外运动，而负电荷周围的带电粒子则向内运动。
这表明了电场力线的方向是从正电荷指向负电荷。
实验三：电场的强度测量为了测量电场的强度，我们使用了一种叫做“电场计”的仪器。
电场计由一个金属探针和一个指示器组成。
我们将电场计放置在不同位置，并记录指示器的读数。
实验结果显示，电场的强度与指示器读数成正比。
当电场计靠近电荷时，指示器的读数增加；当电场计远离电荷时，指示器的读数减少。
这表明了电场的强度随距离的增加而减小。
实验四：电场的均匀性检验为了检验电场的均匀性，我们使用了一种叫做“电荷环”的实验装置。
电荷环由一个环形导线和一些带电粒子组成。
我们在电荷环上放置了一些正电荷和负电荷，并在其内部放置了一些带电粒子。
通过观察带电粒子的运动轨迹，我们可以判断电场是否均匀。
实验结果显示，带电粒子在电荷环内部的运动轨迹是圆形的，这表明电场在电荷环内是均匀的。
实验五：电场的超导体屏蔽效应为了研究电场的超导体屏蔽效应，我们使用了一种叫做“法拉第笼”的实验装置。
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电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告
_级物理(1) 班B 2组实验日期_
姓名：____ 学号号老师评定____________________________ 实验题目：静电场的描绘
实验目的：
1、学习用模拟法研究静电场。
2、描绘二种场结构的等位线。
仪器和用具：静电场模拟迹仪(一套)
实验原理
带电体的周围存在静电场，场的分布是由电荷的分布。
带电体的几何形状及周围介质所决定的。
由于带电体的形状复杂，大多数情况求不出电场分布的解析解，因此只能靠数值解法求出或用实验方法测出电场分布。
直接用电压表法去测量静电场的电位分布往往是困难的，因为静电场中没有电流，磁电式电表不会偏转；另外由于与仪器相接的探测头本身总是导体或电介质，若将其放入静电场中，探测头上会产生感应电荷或束缚电荷。
由于这些电荷又产生电场，与被测静电场迭加起来，使被测电场产生显着的畸变。
因此，实验时一般采用间接的测量方法(即模拟法)来解决。
1 .用稳恒电流场模拟静电场
模拟法本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程模拟不易实现、不便测量的物理状态或过程，它要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，而且这些物理量在两种状态或过程中满足数学形式基本相同的方程及边界条件。
本实验是用便于测量的稳恒电流场来模拟不便测量的静电场，这是因为这两种场可以用两组对应的物理量来描述，并且这两组物理量在一定条件下遵循着数学形式相同的物理规律。
例如对于静电场，电场强度E在无源区域内满足以下积分关系
八E dS S 0 (2 -1)
-■ E d l
l
0 (2 -2)
对于稳恒电流场，电流密度矢量j在无源区域中也满足类似的积分关系
7 dS0 (2 -3)
j d l 0 (2 -4)
在边界条件相同时，二者的解是相同的。
当采用稳恒电流场来模拟研究静电场时，还必须注意以下使用条件。
(1)稳恒电流场中的导电质分布必须相应于静电场中的介质分布。
具体地说，如果被模拟的是真空或空气中的静电场，贝U要求电流场中的导电质应是均匀分布的，即导电质中各处的电阻率必须相等；如果被模拟的静电场中的介质不是均匀分布的，则电流场
中的导电质应有相应的电阻分布。
(2)如果产生静电场的带电体表面是等位面，则产生电流场的
电极表面也应是等位面。
为此，可采用良导体做成电流场的电极，而
用电阻率远大于电极电阻率的不良导体(如石墨粉、自来水或稀硫酸
铜溶液等)充当导电质。
(3)电流场中的电极形状及分布，要与静电场中的带电导体形状
及分布相似。
图2- 1
2.长直同轴圆柱面电极间的电场分布
如图2—1所示是长直同轴圆柱形电极的横截面图。
设内圆柱的半径为 外圆环的内半径为b ,电位为Ub ,贝U 两极间电场中距离轴心为r 处的电位
r
U r u a a Edr (2 — 5) 又根据高斯定理，则圆柱内r 点的场强 E = K / r (当 av r v b 时)(2 — 6) 式中K 由圆柱体上线电荷密度决定。
将(2 — 6)代入(2 — 5)式 U r U a ： ^r U a
a r
在r = b 处应有 所以 (2 - 7) U a U b ln(b a) i a = U 0, U b = 0,
U r U0^112 ln( b a) 如果取 (2 -8) 将(2 — 8)式代入(2 — 7)式，得到 (2 — 9) 式(2 — 9)表明，两圆柱面间的等位面是同轴的圆柱面。
用模拟法可以验 证这一理论计算的结果 当电极接上交流电时，产生交流电场的瞬时值是随时间变化的， 但交流 电压的有效值与直流电压是等效的，所以在交流电场中用交流毫伏表测 量有效值的等位线与在直流电场中测量同值的等位线，其效果和位置完 全相同。
实验内容 首先按右图的电路图连接电路 、
二共轴无限长均匀带电圆柱体间等势线分布的模拟。
按图连接电路，注意仪器上红接线柱代表正端。
把圆柱形电极板插入描迹仪下电极座中。
将坐标纸置于上层载纸板上压紧(不允许有松动)。
将下探针与电极板上的电极接通，调节二电极间电压 U=U=10V, U b =0Vo 1
、
2、
3、 4、 5、右手平稳地移动探针座。
观察电表，分别找出与二极间电 压相应为2、4、& 8伏的四条等势线，每条等势线最少 均匀地描出8个等势点 &取下坐标纸，将电势值相同的点连成光滑的曲线。
二、 取下圆柱体电极板，换上两平行 长直圆柱体电极(相当于模拟两个 点电荷的电场)进行等势线描绘，步 骤同上 三、 把所有等势线描绘好后，按课本 a ,电位为u a , u 可表示为
电源E K
“
C
R P
探针
静电场描绘仪
B
电极
48页标题2的内容算出圆柱形电极板的极 A 和极B 的半径。
方法如下： 1.用游标卡尺测出圆柱形电极板各等势线的半径及算出 lnr 和U/U 0。
等势线半径单位为
(mr)i
极间电压 1
2
3
4
5
6
7
8
平均
lnr
U/U 0
2伏
4伏
6伏
8伏
2、以
x =(U/U 。
)为横坐标，y=(lnr)为纵坐标作图，得出一条直线，如果
r b U r ln
—
U b =0,代入 49 页的 lnr U a lnrb UE J @-①，则
■-
■- Ua Ub '
7 ?
lnr
訓2式中U
为实验中测出的等势线的平均半径，U
lnr b 为直线的截矩，ln(r a /r b )为直线斜率，从
经计算得： r b =，r a /r b =，r a =
本实验结果非常准 确，通过等势线测量半径 计算出的两极半径实际测 量的两极半径非常接近， 产生误差的主要与以下几 方面原因有关1.电源电压 不稳定，2.电压表与检流 计的灵敏度，3.圆心选取 不能准确，4.等势线半径 测量产生误差。
思考题：(要求通过实验研 究再回答以下
问题)
1、1、如果二电极间
电压U 增强一倍， 等位线，电力线的 形状是否会变化？ 电压U 增强一倍，
电场中电场强度会加大，等位线、电力线会变得密点。
但等位线、电力 线的形状都不会变化。
直接测量直径 D(mm)
直接测量半径 R(mm)
实验结果
R(mm)
比较测量结果的误差
相对误差
极a
极b
四、用游标卡尺直接测量圆柱形电容器的极半径，把测量结果与计算结果作比较，以判 断你做的实验的准确程度，并分析其产生误差的原因
把 u a 二 U, 有，ln r
为a 、b 两极间电势，因此得知 U a U b
即相当于静电场点电荷的电量增大一倍，这时静 图看出截矩lnr b =，斜率
2.30 3
・
68
2.300，
0.7 0.1
2、如果将二电极间电压极性变换，所作等位线是否变化？
如果把极性变换，即相当于静电场中心，由正电荷变成负电荷，或是由负电荷换成正电荷，这时电力线的方向与原来的方向相反。
同一电势值的等位线会移到另外一个位置，等位线的电压降方向改变。
所以所作的等位线应有所变化。
3、如果在描绘圆柱型电容器的等势线时，所用的电压表为级（即厶
U/U=, U为量程电压值），若△甩和厶R B很小，可以略去，求：各种电势等势线的半径相对不确定度。