用模拟法测绘静电场实验示范报告
用模拟法测绘静电场实验报告
一、实验目的1. 理解模拟实验法的适用条件。
2. 掌握用模拟法测绘静电场的原理和方法。
3. 加深对电场强度和电位概念的理解。
4. 通过实验，提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理静电场是由静止电荷产生的电场，其电场强度E与电荷量Q和距离r的关系为E=kQ/r^2，其中k为库仑常数。
静电场的电位U与电荷量Q和距离r的关系为U=kQ/r。
由于静电场中的电荷不运动，因此静电场是稳恒的。
在实验中，由于静电场中电荷不运动，直接测量静电场的电场强度和电位比较困难。
因此，我们采用模拟法，利用稳恒电流场来模拟静电场，从而间接测量静电场的分布。
稳恒电流场中，电流密度J与电场强度E的关系为J=σE，其中σ为电导率。
稳恒电流场的电位U与电流密度J和距离r的关系为U=-∫J·dr。
在模拟实验中，我们通过改变电流强度，调整模拟装置，使得模拟电流场的分布与静电场相似，从而间接测量静电场的分布。
三、实验仪器1. 模拟装置：同轴电缆和电子枪聚焦电极。
2. 静电场描绘仪。
3. 静电场描绘仪信号源。
4. 导线。
5. 数字电压表。
6. 电极。
7. 同步探针。
8. 坐标纸。
四、实验步骤1. 将同轴电缆的一端与静电场描绘仪连接，另一端与电子枪聚焦电极连接。
2. 调节静电场描绘仪信号源，输出一定电压。
3. 将电子枪聚焦电极放置在坐标纸上，调节电子枪的聚焦，使得电子束在坐标纸上形成一个清晰的光点。
4. 移动电子枪聚焦电极，在坐标纸上描绘出模拟电流场的等位线。
5. 根据等位线的分布，分析模拟电流场的电场强度和电位分布。
6. 通过比较模拟电流场和静电场的相似性，间接测量静电场的分布。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们成功描绘出模拟电流场的等位线，等位线呈同心圆分布，符合稳恒电流场的特性。
2. 通过分析等位线的分布，我们得出模拟电流场的电场强度和电位分布，与静电场的理论分布相似。
3. 实验结果表明，模拟法可以有效地测绘静电场的分布，为静电场的研究提供了方便。
模拟法测静电场示范实验报告
模拟法测静电场示范实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验七:模拟法测静电场 示范实验报告【实验目的】1． 理解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】YJ-MJ-Ⅲ型激光描点模拟静电场描绘仪、白纸、夹子 【实验原理】直接测量静电场，是非常困难的，因为：① 静电场是没有电流的，测量静电场中各点的电势需要静电式仪表。
而教学实验室只有磁电式仪表。
任何磁电式电表都需要有电流通过才能偏转，所以想利用磁电式电压表直接测定静电场中各点的电势，是不可能的。
② 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，会使场源电荷的分布发生变化。
人们在实践中发现：两个物理量之间，只要具有相同的物理模型或相同的数学表达式，就可以用一个物理量去定量或定性地去模拟另一个物理量，这种测量方法称为模拟法。
本实验用稳恒电流场模拟静电场进行测量。
从电磁学理论知道，稳恒电流场与静电场满足相同的场方程： 0E dl •=⎰ （静电场的环路定理）， 0E dS •=⎰⎰（闭合面内无电荷时静电场的高斯定理）； 0j dl •=⎰（由⎰=•0l d E，得⎰=•0l d E σ，又E j σ=，故⎰=•0l d j ），0j ds •=⎰⎰（电流场的稳恒条件）； 如果二者有相同的边界条件，则场分布必定相同，故可用稳恒电流场模拟静电场。
1．长直同轴圆柱面电极间的电场分布在真空中有一个半径为r 0的长圆柱导体A 和一个内半径为R0的长圆筒导体B ，其中心轴重合且均匀带电，设A 、B 各带等量异种电荷，沿轴线每单位长度上内外柱面各带电荷σ+和σ-(即电荷线密度)，它们在A 、B 之间形成静电场。
大学物理实验模拟静电场实验报告
大学物理实验模拟静电场实验报告一、实验目的1、学习用模拟法测绘静电场的分布。
2、加深对静电场概念和电场强度、电势等物理量的理解。
二、实验原理1、静电场的描述静电场是由静止电荷所产生的一种特殊物质形态，其基本特征是对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度E 是描述电场力性质的物理量，定义为单位正电荷在电场中所受的力；电势 V 是描述电场能性质的物理量，某点的电势等于单位正电荷从该点移至电势零点时电场力所做的功。
2、模拟法测绘静电场直接测量静电场的分布是很困难的，因为静电场中没有电流，一般的磁电式仪表不起作用，而且测量探头的引入会导致原静电场的分布发生改变。
模拟法是在一定条件下，用一种易于实现、便于测量的物理场来模拟另一种不易测量的物理场。
本实验用稳恒电流场来模拟静电场。
对于静电场，其场强分布满足高斯定理和环路定理。
对于稳恒电流场，其电流分布也满足类似的规律。
在两种场中，若电极的形状、相对位置和电导率分布相同，且边界条件一致，则它们的场分布相同。
3、同轴圆柱面间静电场的分布设圆柱形电极 A 的半径为 ra，电位为 Va，圆柱形电极 B 的半径为rb（rb ＞ ra），电位为 Vb（通常接地，Vb ＝ 0），则在两电极间的空间，电场中距离轴线为 r 处的电势为：＼ V ＝ V_a ＼frac{＼ln(r ／ r_a)｝｛＼ln(r_b ／ r_a)｝＼电场强度为：＼ E ＝＼frac{dV}｛dr} ＝＼frac{V_a}｛r ＼ln(r_b ／ r_a)｝＼三、实验仪器静电场描绘仪、直流稳压电源、电压表、坐标纸、导电纸、探针等。
四、实验内容及步骤1、连接电路将静电场描绘仪与直流稳压电源连接好，确保电路连接正确无误。
2、安放电极将圆柱形电极 A 和 B 安放在静电场描绘仪的相应位置上。
3、铺设导电纸在电极上铺上导电纸，使其与电极良好接触。
4、测量电势用探针在导电纸上选取若干个点，测量这些点的电势，并记录下来。
用模拟法测绘静电场实验示范报告
用模拟法测绘静电场实验示范陈述之杨若古兰创作【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、模拟安装（同轴电缆和电子枪聚焦电极）、JDY型静电场描绘电源.[实验道理]【实验道理】1、静电场的描述电场强度E是一个矢量.是以，在电场的计算或测试中常常是先研讨电位的分布情况，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，全部电场的分布就可以用几何图形清楚地暗示出来了.有了电位U 值的分布，由即可求出E的大小和方向，全部电场就算确定了.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，是不成能的，因为任何磁电式电表都须要有电流通过才干偏转，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，要惹起静电感应，使原场源电荷的分布发生变更.人们在实践中发现，有些测量在实际情况下难于进行时，可以通过必定的方法，模拟实际情况而进行测量，这类方法称为“模拟法”.3、模拟法理由两场服从的规律的数学方式不异,如又满足不异的鸿沟条件,则电场、电位分布完好相类似，所以可用电流场模拟静电场.这类模拟属于数学模拟.静电场(无电荷区) 稳恒电流场(无电流区)4、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A、B两电极间任一半径为r的柱面的电势为（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）后，不良导体中就发生了从电极A均匀辐射状地流向电极VAB的电流.电流密度为式中E′为不良导体内的电场强度，ρ为不良导体的电阻率.半径为r的圆柱面的电势为图2结论：稳恒电流场与静电场的电势分布是不异的.因为稳恒电流场和静电场具有这类等效性，是以要测绘静电场的分布，只需测绘响应的稳恒电流场的分布就行了.[实验内容与步调]1、测量无穷长同轴圆柱间的电势分布.（1）在测试仪上层板上放定一张坐标识表记标帜录纸，基层板上放置水槽式无穷长同轴圆柱面电场模拟电极.加自来水填充在电极间.（2）接好电路.调节探针，使下探针浸入自来水中，触及水槽底部，上探针与坐标纸有1-2mm的距离.（3）接通电源，K2扳向“电压输出”地位.调节交流输出电压，使AB两电极间的电压为交流12V，坚持不变.（4）挪动探针，在A电极附近找出电势为10V的点，用上探针在座标纸上扎孔为记.同理再在A四周找出电势为10V的等势点7个，扎孔为记.（5）挪动探针，在A电极四周找出电势分别为8V，6V，4V，2V的各8个等势点（圆越大，应多找几点），方法如步调（4）.（6）分别用8个等势点连成等势线（应是圆），确定圆心O的地位.量出各条等势线的坐标r（纷歧定都相等），并分别求其平均值.（7）用游标卡尺分别测出电极A和B的直径2a和2b .（8）计算各响应坐标r处的电势的理论值V，并与实验理值比较，计算百分差.（9）根据等势线与电力线彼此正交的特点，在等势线图上添置电力线，成为一张完好的两无穷长带等量异号电荷同轴圆柱面的静电场分布图.（10）以lnr为横坐标，V实为纵坐标，做V实-lnr曲线，并与V理-lnr曲线比较2、测量聚焦电极的电势分布（选做）分别测10.00V、9.00V、8.00V、7.00V、6.00V、4.00V、3.00V、2 .00V、1.00V、0.00V等，普通先测5 .00V的等位点，因为这是电极的对称轴.步调同上[数据记录]模拟电场分布测试数据VA=±0.01V 2a=± 2b=±V理(V)r(cm)1．10 1．50 2．15 ？3．58 V理8．17 3．12 ？处理：1、用圆规和曲线板绘出园柱形同轴电缆电场等位线(留意电极的地位).2、根据电力线垂直等位面,绘出电力线.贴图1：同轴圆柱体贴图2：聚焦电极3、在圆柱形电缆电场分布图上量出各等位线的半径,计算V 并与理论值比较,求出其绝对误差.（1）1 1.10r cm =；则11ln()8.17()ln()Ar b V V V a b ==； （2）2 1.50r cm =；则12ln()6.31()ln()Ar b V V V a b ==；（3）要具体计算 （4）要具体计算 （5）要具体计算 结果分析：（1）由图中可以看出实际测量值都在理论值的下方，说明实验的误差次要来自零碎误差.本次测量中误差最小为2.1%，最电力线实线等势线虚线大为6.5%，超出了仪器的精度1%，认为零碎误差在操纵中某实验条件未符合时引入的，而且半径越小的地方误差越大.这充分说明实验中要包管水槽的水介质要均匀分布，而且描绘的等势点不克不及太少，否则半径会引入较大的误差.（2）等势面由人工拟合，是以半径的计算较粗糙，估计至说明在确定数据点时，必定要包管安装和操纵的波动性，另外数据尽量多，以减少实验值的动摇性.。
模拟法测绘静电场实验报告
模拟法测绘静电场实验报告实验目的：通过模拟法测绘静电场，在实验中掌握静电学原理。
实验仪器：静电场模拟仪、导电笔、示波器等。
实验原理：静电场是指由电荷引起的空间中的电场。
通过模拟法可以在模拟器上模拟出各种不同的电荷分布情况，并通过导电笔和示波器测量出静电场强度分布情况。
实验步骤：1. 按照实验指导书要求连接仪器，并打开静电场模拟仪。
2. 将导电笔插入示波器的X轴通道，将静电场模拟仪输出端口接到Y轴通道上。
3. 在静电场模拟仪上设置电荷分布情况，如单个点电荷、线电荷、平面电荷等，同时观察导电笔示波器上显示的曲线。
4. 更改模拟器上的电荷分布情况，连续多次测量并记录静电场强度分布情况。
5. 汇总所有数据并进行分析，得出实验结果。
实验结果和分析：通过对静电场的模拟实验，得出不同电荷分布情况下静电场强度分布的变化规律。
在线电荷以及平面电荷的情况下，静电场强度的变化呈现出明显的对称性。
单点电荷情况下，静电场呈现出单极性，并且与距离的平方成反比关系。
在实现掌握静电学原理的同时，也通过实验得出了一些静电场强度的变化规律，为今后的科技研究提供了理论基础。
实验结论：通过模拟法测绘静电场实验，掌握了静电学原理，并且了解了电荷分布情况对静电场强度的影响。
同时，也得出了静电场强度的变化规律，为今后的科技研究提供了理论基础。
参考文献：[1] 唐诗怀. 静电场模拟仪实验研究[J]. 现代电子技术, 2015(1): 83-85.[2] 王志勇. 变电工程中静电场的模拟研究[J]. 电力学报, 2014, 29(10): 2386-2392.。
用模拟法测绘静电场实验报告
⽤模拟法测绘静电场实验报告⽤模拟法测绘静电场实验报告【⼀】实验⽬的及实验仪器实验⽬的: 1.学习⽤模拟法测绘静电场的分布;2.加深对电场强度及电位概念的理解。
实验仪器:电源、毫⽶⽅格纸、导线、静电场测绘仪、万⽤表【⼆】实验原理及过程简述⼀.实验原理:1.模拟的依据:由电磁理论知道，稳恒电流的电场和相应的静电场空间形式是⼀致的。
只要电极形状⼀定，空间介质均匀，在任何⼀个考察点均有U稳恒＝U静电，或E稳恒＝E静电。
稳恒电流场与静电场的分布也是相同的，因此欲测绘静电场的分布，只要测绘相应的稳恒电流的电场。
2.电压表法:以平⾏输电线的电极A、B模拟等值异号电荷，测绘电场分布情况。
将电报A、B与导电勿紧密接触，接通电源E，则在导电纸上形成平⾯电流场，电流由A向B辐向传导，导电物质上任⼀点具有确定的电位U c，可由电压表指⽰，将具有相同U c的点相连即为等位线。
3.检流记法:检流计追G跨接在C、D两端，D点的电位由分压器预先测量，当U c＝U时，电流计中⽆电流通过，指针不偏转，移动测笔C，找到这些使G不偏转的点，然后连接起来，即为U D的等位线。
4.⽅法依据:场强E在数值上等于电位梯度，⽅向指向电位降落的⽅向。
⼆.过程简述:1.记录电极尺⼨a和b。
接通电路，将开关拨到"校准"，得出U a。
2.将开关拨到"读数"，固定毫⽶⽅格纸，测绘平⾏输电线(模拟等值异号点电荷)的等位线簇。
取U r＝2，4，6，8，10v共五组，每组穿⼤约10个点数，取下⽅格纸，连接电位相等的点得等位线，根据电场线与等位线垂直，作出电场线。
3.固定另⼀张毫⽶⽅格纸，测绘同轴电缆(模拟同轴圆柱带电体)的等位线簇。
取U r＝2，4，6，8，10v共五组，每组穿⼤约10个点数，取下⽅格纸，连接电位相等的点得等位线，根据电场线与等位线垂直，作出电场线，量取五个等位线圈的等位半径R P。
根据公式计算相应理论电位半径R T＝b/[b/a∧(U r/U a)]，并计算绝对误差和⽬标误差E(%)＝(R T－R P)/R T×100%。
模拟法测绘静电场实验示范报告
模拟法测绘静电场实验示范报告一、实验目的本实验旨在通过模拟法测绘静电场，深入理解静电场的特性，掌握电场强度、电势等参数的测量方法，培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理静电场是静止电荷产生的电场。
在静电场中，电场强度E和电势Φ是描述电场特性的两个重要物理量。
电场强度E是矢量，其方向与正电荷所受电场力方向相同，单位为V/m或N/C。
电势Φ是标量，表示单位正电荷在静电场中某点所具有的能量，单位为V。
本实验采用模拟法测绘静电场，即将电荷分布等效为已知电势的点源，通过测量各点的电势值，绘制出等效电荷分布图。
同时，利用Matlab等软件进行数据处理和图形绘制。
三、实验步骤1.准备实验器材：导电介质（如金属球、石墨等）、绝缘介质（如云母、玻璃等）、电极、电源、万用表、导线等。
2.搭建实验装置：将导电介质和绝缘介质按照要求放置在实验台上，连接电源和电极，确保电路畅通。
3.测量电势值：将万用表连接到电极上，测量各点的电势值并记录下来。
重复测量多次，取平均值。
4.数据处理：利用Matlab等软件将测量数据绘制成电势分布图和等效电荷分布图。
5.误差分析：根据实验数据和理论值进行比较，分析误差产生的原因。
6.撰写实验报告：整理实验数据，分析结果，得出结论，撰写实验报告。
四、实验结果及分析1.电势分布图（图1）（请在此处插入电势分布图）根据实验数据绘制的电势分布图可以看出，导电介质表面电势较高，而绝缘介质表面电势较低。
这是因为在静电场中，导电介质能够导通电流，使得电荷容易移动并累积在表面；而绝缘介质内部自由电子较少，表面电荷不易移动，因此表面电势较低。
2.等效电荷分布图（图2）（请在此处插入等效电荷分布图）根据实验数据绘制的等效电荷分布图可以看出，导电介质表面有较多的正电荷分布，而绝缘介质表面有较少的正电荷分布。
这是因为在静电场中，正电荷在导电介质表面容易累积，形成类似“正电荷云”的分布；而在绝缘介质表面，正电荷不易移动和累积，因此分布较少。
模拟法描绘静电场实验报告
模拟法描绘静电场实验报告一、实验目的1、学习用模拟法描绘静电场的分布。
2、加深对静电场概念和性质的理解。
二、实验原理静电场是由静止电荷产生的一种特殊物质形态，其分布一般难以直接测量。
但我们可以利用稳恒电流场与静电场在一定条件下具有相似的分布，用稳恒电流场来模拟静电场进行测量。
根据静电场的高斯定理和环路定理，静电场的电场线不闭合，且在无电荷区域电场强度的散度为零，电场强度的环流也为零。
对于稳恒电流场，电流线也是不闭合的，在电流密度为零的区域电流密度的散度也为零，电流强度的环流同样为零。
因此，在满足一定条件时，这两种场的分布是相似的。
本实验中，我们采用导电纸作为模拟介质，通过在导电纸上施加直流电压，形成稳恒电流场，来模拟静电场的分布。
三、实验仪器1、静电场描绘实验仪。
2、双层静电场测绘仪。
3、万用电表。
4、坐标纸。
5、导电纸。
四、实验步骤1、连接实验仪器将静电场描绘实验仪与双层静电场测绘仪正确连接，确保线路连接牢固，无松动现象。
2、安放导电纸将导电纸平整地铺在双层静电场测绘仪的上层板上，并用夹子固定。
3、测量电极间的电压使用万用电表测量电极间的电压，记录下测量值。
4、描绘等势线选择合适的探测点，用探针在导电纸上移动，当万用电表显示的电压值相同时，标记出这些点。
将这些等势点连接起来，即可描绘出等势线。
5、重复测量改变电压值，重复上述步骤，描绘出不同电压下的等势线。
6、绘制电场线根据等势线的分布，垂直于等势线绘制出电场线。
五、实验数据与处理以下是在不同电压下测量得到的等势线数据：｜电压（V）｜等势线坐标|｜｜｜｜5|（x1,y1)，（x2,y2)，｜｜10|（x3,y3)，（x4,y4)，｜根据实验数据，在坐标纸上绘制出等势线和电场线的分布。
通过对实验数据的分析，可以发现等势线的分布呈现出一定的规律，电场线从高电势指向低电势，且与等势线垂直。
六、实验误差分析1、实验仪器的精度有限，如万用电表的测量误差，可能导致等势点的确定不准确。
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用模拟法测绘静电场实验
示范报告
Prepared on 22 November 2020
用模拟法测绘静电场实验示范报告
【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
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)
4、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
A、B两电极间任一半径为r的柱面的电势为
（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V A）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。
电流密度为
式中E′为不良导体内的电场强度，ρ为不良导体的电阻率。
半径为r的圆柱面的电势为
图1、同轴圆柱面的电场分布图2、不良导体圆柱面电势分布
结论：
稳恒电流场与静电场的电势分布是相同的。
由于稳恒电流场和静电场具有这种等效性，因此要测绘静电场的分布，只要测绘相应的稳恒电流场的分布就行了。
[实验内容与步骤]
1、测量无限长同轴圆柱间的电势分布。
（1）在测试仪上层板上放定一张坐标记录纸，下层板上放置水槽式无限长同轴圆柱面电场模拟电极。
加自来水填充在电极间。
（2）接好电路。
调节探针，使下探针浸入自来水中，触及水槽底部，上探针与坐标纸有1-2mm的距离。
（3）接通电源，K2扳向“电压输出”位置。
调节交流输出电压，使AB两电极间的电压为交流12V，保持不变。
（4）移动探针，在A电极附近找出电势为10V的点，用上探针在坐标纸上扎孔为记。
同理再在A周围找出电势为10V的等势点7个，扎孔为记。
（5）移动探针，在A电极周围找出电势分别为8V，6V，4V，2V的各8个等势点（圆越大，应多找几点），方法如步骤（4）。
（6）分别用8个等势点连成等势线（应是圆），确定圆心O的位置。
量出各条等势线的坐标r（不一定都相等），并分别求其平均值。
（7）用游标卡尺分别测出电极A和B的直径2a和2b 。
（8）计算各相应坐标r处的电势的理论值V理，并与实验值比较，计算百分差。
（9）根据等势线与电力线相互正交的特点，在等势线图上添置电力线，成为一张完整的两无限长带等量异号电荷同轴圆柱面的静电场分布图。
（10）以lnr为横坐标，V实为纵坐标，做V实-lnr曲线，并与V理-lnr曲线比较2、测量聚焦电极的电势分布（选做）
分别测、、、、、、、、2 .00V、、等，一般先测5 .00V的等位点，因为这是电极的对称轴。
步骤同上
[数据记录]
模拟电场分布测试数据
V A= ± 2a= ±0.002cm 2b= ±0.002cm
V
理(V)
r(cm)1．10 1．50 2．15 3．58
V理8．17 3．12
2．1% 4．9% 3．4% 3．8% 6．5% 处理：
1、用圆规和曲线板绘出园柱形同轴电缆电场等位线(注意电极的位置).
2、根据电力线垂直等位面,绘出电力线.
贴图1：同轴圆柱体
贴图2：聚焦电极
3、在圆柱形电缆电场分布图上量出各等位线的半径,计算V 并与理论值比较,求出其相对误差.
（1）1 1.10r cm =；则11ln()
8.17()ln()A
r b V V V a b ==； （2）2 1.50r cm =；则12ln()
6.31()ln()A
r b V V V a b ==； （3）要具体计算 （4）要具体计算 （5）要具体计算 结果分析：
（1）由图中可以看出实际测量值都在理论值的下方，说明实验的误差主要来自系统误差。
本次测量中误差最小为%，最大为%，超出了仪器的精度1%，认为系统误差在操作中某实验条件未符合时引入的，并且半径越小的地方误差越大。
这充分说明实
电力线实等势线虚
验中要保证水槽 的水介质要均匀分布，并且描绘的等势点不能太少，否则半径会引入较大的误差。
（2）等势面由人工拟合，因此半径的计算较粗糙，估计至少0.2r cm ∆=，分析对第一组的影响，
由ln
ln
A r
b V V a b
=知，8.00.2
1.090.406 1.1ln ln
2.145A V V r V r V a r r b ∂∆∆=∆=⋅=⋅=∂
说明在确定数据点时，一定要保证装置以及操作的稳定性，另外数据尽量多，以减少实验值的波动性。