电磁场与电磁波静电场物理模拟实验报告
模拟静电场实习报告
一、实习目的本次实习旨在通过模拟静电场实验，加深对静电场理论知识的理解，掌握静电场的基本测量方法，培养实验操作能力和数据分析能力。
通过实习，使学生了解静电场在现实生活中的应用，提高学生的综合素质。
二、实习内容1. 实验原理静电场是指带电体在空间中产生的电场。
静电场的强度可以用电场强度E表示，其方向为正电荷受力方向，大小等于单位正电荷所受的力。
电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
2. 实验仪器（1）静电场描绘仪：用于描绘静电场的等势线和电场线。
（2）模拟电极：提供两点电荷、同轴柱面、聚焦电极等模拟电极。
（3）坐标纸：用于记录实验数据。
（4）万用电表：用于测量电压。
3. 实验步骤（1）搭建实验装置，将模拟电极放入水盘中，连接静电场描绘仪。
（2）调节静电场描绘仪的电压，使其达到实验要求。
（3）在水中测量各点的电势，记录数据。
（4）将测量得到的电势点在坐标纸上打出印迹，同步记录在坐标纸上。
（5）根据测量数据，绘制静电场的等势线和电场线。
4. 实验结果与分析（1）实验结果通过实验，我们得到了静电场的等势线和电场线。
等势线呈同心圆状，电场线呈放射状。
（2）结果分析实验结果表明，静电场的等势线和电场线分布符合理论预期。
等势线与电场线垂直，且等势线间距随着距离的增加而增大。
三、实习总结1. 通过本次实习，我们掌握了静电场的基本测量方法，加深了对静电场理论知识的理解。
2. 实验过程中，我们培养了实验操作能力和数据分析能力，提高了自己的综合素质。
3. 实验结果表明，静电场在现实生活中的应用十分广泛，如静电除尘、静电喷涂等。
四、实习建议1. 在实验过程中，应注意安全操作，避免触电等事故的发生。
2. 在测量数据时，应确保精度，减少误差。
3. 在绘制等势线和电场线时，应注意线条的平滑和清晰。
4. 可进一步研究静电场在实际生活中的应用，如静电防护、静电消除等。
总之，本次模拟静电场实习让我们受益匪浅，不仅加深了对静电场理论知识的理解，还提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
电磁场与电磁波 点电荷模拟实验报告
重庆大学电磁场与电磁波课程实践报告题目：点电荷电场模拟实验日期：2013 年12 月7 日N=28《电磁场与电磁波》课程实践点电荷电场模拟实验1.实验背景电磁场与电磁波课程内容理论性强，概念抽象，较难理解。
在电磁场教学中，各种点电荷的电场线成平面分布，等势面通常用等势线来表示。
MATLAB 是一种广泛应用于工程、科研等计算和数值分析领域的高级计算机语言，以矩阵作为数据操作的基本单位，提供十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和强大的绘图能力。
为了更好地理解电场强度的概念，更直观更形象地理解电力线和等势线的物理意义，本实验将应用MATLAB 对点电荷的电场线和等势线进行模拟实验。
2.实验目的应用MATLAB 模拟点电荷的电场线和等势线3.实验原理根据电磁场理论，若电荷在空间激发的电势分布为V ，则电场强度等于电势梯度的负值，即：E V =-∇r真空中若以无穷远为电势零点，则在两个点电荷的电场中，空间的电势分布为： 1212010244q q V V V R R πεπε=+=+本实验中，为便于数值计算，电势可取为1212q q V R R =+4.实验内容应用MATLAB 计算并绘出以下电场线和等势线，其中q 1位于(-1,0,0)，q 2位于(1,0,0)，n 为个人在班级里的序号：(1) 电偶极子的电场线和等势线（等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1，q 2为负电荷）；(2) 两个不等量异号电荷的电场线和等势线（q 2:q 1 = 1 + n /2，q 2为负电荷）；(3) 两个等量同号电荷的电场线和等势线；(4) 两个不等量同号电荷的电场线和等势线（q 2:q 1 = 1 + n /2）；(5) 三个电荷，q 1、q 2为(1)中的电偶极子，q 3为位于(0,0,0)的单位正电荷。
、n=28（1）电偶极子的电场线和等势线（等量异号点电荷对q2:q1 = 1，q2为负电荷）；程序1：clear allq=1;xm=;ym=2;x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2);R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2);U=1./R1-q./R2;u=-4::4;figurecontour(X,Y,U,u,'--');hold onplot(-1,0,'o','MarkerSize',12);plot(1,0,'o','MarkerSize',12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,-Ex,-Ey,x2,y2);axis equal tighttitle('μ×óμμ3oíμèê','fontsize',12)（2）两个不等量异号电荷的电场线和等势线（q2:q1 = 1 + n/2，q2为负电荷）；程序2：clear allq=15;xm=;ym=2;x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2);R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2);U=1./R1-q./R2;u=-4::4;figurecontour(X,Y,U,u,'--');hold onplot(-1,0,'o','MarkerSize',12);plot(1,0,'o','MarkerSize',12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,-Ex,-Ey,x2,y2);axis equal tighttitle('μ×óμμ3oíμèê','fontsize',12)（3）两个等量同号电荷的电场线和等势线；程序3：clear allq=-1;xm=;ym=2;x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2);R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2);U=1./R1-q./R2;u=-4::4;figurecontour(X,Y,U,u,'--');hold onplot(-1,0,'o','MarkerSize',12);plot(1,0,'o','MarkerSize',12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,Ex,Ey,x2,y2);axis equal tighttitle('μ×óμμ3oíμèê','fontsize',12)（4）两个不等量同号电荷的电场线和等势线（q2:q1 = 1 + n/2）；程序4：clear allq=-15;xm=;ym=2;x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2);R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2);U=1./R1-q./R2;u=-4::4;figurecontour(X,Y,U,u,'--');hold onplot(-1,0,'o','MarkerSize',12);plot(1,0,'o','MarkerSize',12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1)); dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,Ex,Ey,x2,y2);axis equal tighttitle('μ×óμμ3oíμèê','fontsize',12)（5）三个电荷，q1、q2为(1)中的电偶极子，q3为位于(0,0,0)的单位正电荷程序5:clear allq=1;q3=-1;xm=;ym=2;x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2);R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2);R3=sqrt(X.^2+Y.^2);U=1./R1-q./R2-q3./R3;u=-4::4;figurecontour(X,Y,U,u,'--');hold onplot(-1,0,'o','MarkerSize',12);plot(1,0,'o','MarkerSize',12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,-Ex,-Ey,x2,y2);dth3=11;th3=(dth3:dth3:360-dth3)*pi/180;x3=r0*cos(th3);y3=r0*sin(th3);streamline(X,Y,Ex,Ey,x3,y3);axis equal tighttitle('μ×óμμ3oíμèê','fontsize',12)从实验过程中学习到的东西：1.灵活学习，大胆求证，当不清楚E1,E2,前面符号的正负时，随便假设一个，再根据电荷的正负关系，看得到的图形是否正确，若不正确则再修改符号2.注意q的正负与两电荷是否异号有关，异号与同号q的正负不同3.学习初步使用matlab软件，为以后的学习打好基础4.更加深入地了解电荷的电场线与等势线。
电磁场与电磁波实验报告
实验一 静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。
2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。
点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为（1-1）真空中点电荷产生的电位为（1-2）其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为4= （1-3） 电位为4= （1-4） 本章模拟的就是基本的电位图形。
4．实验内容及步骤（1）点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q，求其电场分布图。
程序1:负点电荷电场示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10);E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;E=(-q./m1).*r;surfc(x,y,E);负点电荷电势示意图clear[x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12;q=1.6*10^(-19);r=[];r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10))m=4*pi*E0*r;m1=4*pi*E0*r.^2;z=-q./m1surfc(x,y,z);xlabel('x','fontsize',16)ylabel('y','fontsize',16)title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)程序2clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.16:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10)); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));Z=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-Z);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(Z)),max(max(Z)),40); contour(X,Y,Z,cv,'k-');hold onquiver(X,Y,ex,ey,0.7);clearq=2e-6;k=9e9;a=1.0;b=0;x=-4:0.15:4;y=x; [X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2+1.0*10^(-10));U=q*k*(1./R2-1./R1);[ex,ey]=gradient(-U);ae=sqrt(ex.^2+ey.^2);ex=ex./ae;ey=ey./ae; cv=linspace(min(min(U)),max(max(U)),40); surfc(x,y,U);实验二恒定电场的仿真1．实验目的建立恒定电场中电场及电位空间分布的直观概念。
静电模拟法实验报告
一、实验目的1. 理解静电场模拟法的原理和适用条件。
2. 通过实验，掌握使用模拟法测量静电场的方法和步骤。
3. 加深对电场强度和电势等基本概念的理解。
4. 了解静电场在现实中的应用。
二、实验原理静电场是由电荷分布决定的，其电场强度和电势是描述静电场分布的两个基本物理量。
由于静电场中无电流，传统的测量方法（如磁电式仪表）无法直接测量静电场。
因此，我们采用静电场模拟法，通过稳恒电流场来模拟静电场，从而间接测量静电场分布。
根据电磁学理论，稳恒电流场与静电场满足相同的场方程，即：\[ \oint E \cdot dl = 0 \quad (静电场的环路定理) \]\[ \oint E \cdot dS = 0 \quad (闭合面内无电荷时静电场的高斯定理) \]在实验中，我们利用导电液体或导电板模拟静电场，通过测量模拟场中的电势分布，从而得到静电场的分布情况。
三、实验仪器1. 静电场模拟器2. 导电液体或导电板3. 数字电压表4. 电极5. 导线6. 坐标纸四、实验步骤1. 将导电液体或导电板放置在实验台上，确保其平整。
2. 将电极连接到静电场模拟器上，并将电极放置在导电液体或导电板上。
3. 调节静电场模拟器的电压，使其达到所需值。
4. 使用数字电压表测量电极间的电势差，并记录数据。
5. 根据测量数据，绘制静电场分布图。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们成功绘制了静电场分布图，验证了静电场模拟法的可行性。
2. 实验结果表明，模拟法测量静电场具有较高的准确性和可靠性。
3. 通过分析实验数据，我们加深了对电场强度和电势等基本概念的理解。
六、实验总结1. 静电场模拟法是一种有效的测量静电场的方法，适用于无法直接测量静电场的情况。
2. 通过实验，我们掌握了使用模拟法测量静电场的方法和步骤，加深了对电场强度和电势等基本概念的理解。
3. 静电场在现实中有广泛的应用，如静电除尘、静电喷涂、静电印刷等。
七、注意事项1. 实验过程中，注意电极的放置和电压的调节，确保实验数据的准确性。
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1、学习用模拟法测绘静电场的原理和方法。
2、加深对静电场概念的理解，了解静电场的分布特点。
3、掌握静电场测试仪的使用方法。
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，其分布情况通常难以直接测量。
但我们可以利用相似的电流场来模拟静电场，因为在一定条件下，电流场和静电场的物理规律具有相似性，这种方法称为模拟法。
根据静电场的高斯定理，在真空中，静电场的电场强度 E 沿任意闭合曲面的通量等于该闭合曲面所包围的电荷的代数和除以真空介电常数ε₀。
对于具有一定几何形状和边界条件的带电体所产生的静电场，其场强分布是唯一确定的。
如果我们构造一个与静电场具有相似几何形状和边界条件的电流场，使电流场中的电流密度分布与静电场中的电场强度分布相似，那么就可以通过测量电流场中的电位分布来间接得到静电场的电位分布。
在电流场中，电流密度 J 与电场强度 E 成正比，比例系数为电导率σ。
在均匀介质中，电流密度 J 与电位梯度成正比，即 J ＝σ∇V，其中V 为电位。
通过测量电流场中的电位分布，利用等位线和电力线的关系，就可以描绘出静电场的电场线分布。
三、实验仪器1、静电场描绘仪2、直流稳压电源3、电压表4、探针5、坐标纸四、实验步骤1、连接电路将直流稳压电源的正、负极分别与静电场描绘仪的正、负极相连，确保连接牢固，无短路现象。
2、选择实验模型本实验采用同轴圆柱面电极模型，内圆柱电极接电源正极，外圆柱电极接电源负极。
3、测量电位将探针与电压表相连，移动探针在电极间的不同位置，测量相应点的电位值，并记录在坐标纸上。
测量时应注意保持探针与电极表面垂直，且接触良好。
4、绘制等位线根据测量得到的电位值，在坐标纸上绘制出等位线。
等位线是指电位相等的点所连成的曲线。
5、绘制电场线根据等位线与电场线的垂直关系，绘制出电场线。
电场线的方向是从高电位指向低电位。
五、实验数据记录与处理｜测量点坐标｜电位值（V）｜｜：：｜：：｜｜（x₁, y₁) ｜ V₁｜｜（x₂, y₂) ｜ V₂｜｜（x₃, y₃) ｜ V₃｜｜｜｜以坐标原点为中心，根据测量数据绘制等位线和电场线。
模拟静电场实验报告
模拟静电场实验报告实验目的，通过模拟静电场实验，观察静电场的基本性质，探究静电场的产生和影响规律。
实验器材，带有正负极的静电棒、金属小球、绝缘支架、电压计、导线等。
实验原理，静电场是由电荷产生的，当带有正负电荷的物体相互作用时，会产生静电场。
在静电场中，正电荷和负电荷之间会受到电力的作用，从而产生电场力。
实验中，我们可以利用静电棒带电，然后观察静电场对金属小球的作用，通过测量电压计的读数，来了解静电场的强度和分布情况。
实验步骤：1. 将绝缘支架放置在实验台上，确保支架稳固。
2. 将金属小球固定在支架上，保证小球的位置不变。
3. 使用导线连接静电棒和电压计，确保电路连接正确。
4. 将静电棒带电，然后将其靠近金属小球，观察小球的反应并记录下来。
5. 测量电压计的读数，记录下静电场的强度。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们发现当静电棒带正电时，金属小球会受到排斥力，而当静电棒带负电时，金属小球会受到吸引力。
这表明静电场对带电物体有排斥和吸引的作用，且作用力的大小与电荷量成正比。
另外，我们还发现静电场的强度随着距离的增加而减小，这与静电场的基本规律相符。
结论：通过本次实验，我们深入了解了静电场的基本性质和产生规律。
静电场是由电荷产生的，对带电物体有排斥和吸引的作用，且作用力的大小与电荷量成正比。
静电场的强度随着距离的增加而减小。
这些结论对我们进一步研究静电场的特性和应用具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅加深了对静电场的理解，还掌握了一些实验操作的技巧。
希望通过今后的实验学习，能够更深入地了解静电场的特性，为将来的科研工作打下坚实的基础。
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。
最新电磁场与电磁波实验报告
最新电磁场与电磁波实验报告
在本次实验中，我们深入研究了电磁场与电磁波的基本特性，并进行了一系列的实验来验证理论和观测实际现象。
以下是实验的主要部分和观察结果的概述。
实验一：静电场的建立与测量
我们首先建立了一个简单的静电场，通过使用高压电源对两个相对的金属板进行充电。
通过改变电源的电压，我们观察到金属板上的电荷积累情况，并使用电位差计测量了电场强度。
实验数据显示，电场强度与电压成正比，这与库仑定律的预测一致。
实验二：电磁波的产生与传播
接下来，我们通过振荡电路产生了电磁波。
在一个封闭的微波腔中，我们使用电磁波发生器产生不同频率的电磁波，并通过特殊的探测器来测量波的传播特性。
实验结果表明，电磁波的传播速度在不同的介质中有所变化，这与介质的电磁特性有关。
实验三：电磁波的极化与干涉
在这部分实验中，我们研究了电磁波的极化现象。
通过使用不同极化的波前，我们观察到了波的干涉效应。
特别是在双缝干涉实验中，我们观察到了明显的干涉条纹，这证明了电磁波的波动性质。
实验四：电磁波的吸收与反射
最后，我们探讨了电磁波与物质相互作用的过程。
通过将电磁波照射在不同材料的样品上，我们测量了波的吸收和反射率。
实验发现，吸收和反射率与材料的电磁性质密切相关，并且可以通过改变波的频率来调整这些性质。
通过这些实验，我们不仅验证了电磁场与电磁波的基本理论，而且加深了对这些现象在实际应用中的理解。
这些实验结果对于无线通信、雷达技术以及其他相关领域的研究和开发具有重要的指导意义。
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电磁场与电磁波实验报告
实验项目：__ 静电场物理模拟_____________________
一、实验目的要求
1． 理解物理模拟法的实验原理和应用条件。
2． 学习用物理模拟法研究静电场。
3． 加深对静电场场强和电位的理解。
二、实验内容
1． 了解装置电路及实验原理。
2． 描绘矩形水槽薄水层中两个点电极产生的二维静电场。
三、实验仪器与软件
矩形水槽、坐标纸两张、稳压电源和电压表，模拟电极、导线、固定支架。
四、实验原理
理论上讲，如果知道了电荷的分布，就可以确定静电场的分布。
电场既可以用电场强度
0E
（电力线）来描述，又可以用电势U （等势面、线）来描述。
由于标量的测量和计算比
矢量简便，因此，人们更愿意用电势来描述电场。
在给定条件下，确定系统静电场分布的方法，一般有解析法﹑数值模拟法和物理模拟法。
解析法只能求解一些简单的问题；数值模拟
法，也就是数值计算方法，它能解决一些复杂的问题，虽计算量很大，但在计算机的帮助下，目前已经得到长足的发展，应用很广，数值模拟也有不足之处，对于一些形状比较复杂的带电体或电极周围静电场的分布，求解也非常困难。
模拟法作为一种重要的实验研究方法，它本质上是用一种易于实现﹑便于测量的物理状态或过程来模拟另一种不易实现﹑不便测量的物理状态或过程。
其条件是两种状态或过程有两组一一对应的物理量，并且满足相同形式的数学规律。
由于静电场中不存在电流，一般磁电式仪表，在有电流时才会有反应，因此难以确定静电场的等势线。
由于在一定条件下电介质中的稳恒电流场与静电场服从相同的数学规律，可以用恒定电流的电场模拟静电场。
如接到直流电源两端的小圆柱形电极之间形成的恒定电场，可以用来模拟等量异种电荷之间的静电场。
静电场与稳恒电流场的对应关系为
⎰02
=∇U
⎰
电位满足 02
=∇U
根据上表中的对应关系可知，要想在实验上用稳恒电流场来模拟静电场，需要满足下面三个条件：
⑴电极系统与导体几何形状相同或相似； ⑵导电质与电介质分布规律相同或相似；
⑶电极的电导率远大于导电质的电导率，以保证电极表面为等势面。
实验中确定等势点的根据是：当两点电势相等时，连接该两点间的导线上无电流通过，否则将有电流从高电势点流向低电势点。
五、实验步骤
1． 将坐标纸压在盛有薄水层的透明水槽下面,如图一所示；
2． 根据各组的情况，确定供电电极A （正极，电位为U 0）,B （负极电位为零）的坐标，
然后按图一的方式，接好电路。
为了接触良好，供电电极A,B 也要固定好。
电压表的两支表笔(红表笔为M,黑表笔为N)用作探针，用于测量等位线。
3、测量AB 之间的电压U 0 = 20V 。
测量以下电位的等值线：8V,10V,12V,14V,16V 。
4、黑表笔N 极接B 极，红表笔M 极轻轻在薄水层上滑动，当电压表的读数为8V 时, 将红表笔M 极固定，并读出水槽下面坐标纸上的坐标, 记录在另一张坐标纸上。
5、再让黑表笔N 极轻轻在薄水层上滑动，当电压表的读数为0时，每隔0.5~3cm 的间距，读出水槽下面坐标纸上的坐标,并将这些点的位置标在另一张坐标纸上，就可记录下8V 的等位线。
6、重复4-5的操作，记录U 1
,U 2,U 3,……,U n = 8V,10V,12V,14V,16V 的等位线，直到全部测完。
图一、静电场物理模拟实验仪器接线图
7、关闭电源，根据坐标纸上的点用点划线勾画等值线图。
8、改变AB之间的电压U0，重复4-7的操作，并观察两种情况下的电位分布是否一样，分析其原因。
注意事项
1．为保证模拟场准确，水层必须薄，否则不能近似为二维问题。
2．为避免接触电阻对探测的影响，必须确保电极与水层接触良好，且应尽量与坐标纸面垂直。
3．等势点间距离不要太大，一般在0.5～2cm左右，•对于等位线曲率较大或靠近供电电极处应多测一些等位点。
六、结果分析问题讨论
1．用电流场模拟静电场的理论依据是什么？
答：由于在一定条件下电介质中的稳恒电流场与静电场服从相同的数学规律，可以用恒定电流的电场模拟静电场。
2．分析影响探测结果的各种因素？
答：供电电极没有固定好；电压表的两支表笔没有垂直插入水中，没有垂直透过薄水层观察坐标纸坐标；测量等位线时两表笔之间电阻不正好为零，有测量误差等。
3．分析A、B极与水层之间的接触电阻的变化对观测结果的影响，如何避免？
答：为避免接触电阻对探测的影响，必须确保电极与水层接触良好，且应尽量与坐标纸面垂直。
4．如果要描绘12V的等位线，下面哪一种做法正确？并说明原因。
a. 黑表笔N极接B极，红表笔M极在水中轻轻滑动，当电压表的读数为12时
用力按一下，在坐标纸上记录该点的位置，并将红表笔M极固定；再让黑表笔N极轻轻在薄水层上滑动，当电压表的读数为0时，每隔0.5~2cm的间距在坐标纸上记录这些点的位置，就可记录下12V的等位线。
b. 黑表笔N极始终接B极，让红表笔M极不断地在水中轻轻滑动，只要电压
表的读数为12时，每隔0.5~2cm的间距，在坐标纸上就可记录下12V的等位线。
答：A种做法正确，可减小误差。
5．如果电源电压增加一倍，等位线与电力线的形状是否变化？
答：电源电压增加一倍后，等位线变密集，电力线没有变化。
6．与实验一数值模拟的结果进行对比，分析电位等值线图不完全一样的原因。
答：无实验一。