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!!
（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
（2）接好电路。
（3）接通电源，开关指向“电压输出”位置。调节使AB两电极间的电压为交流10V，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8--10个。
（5）移动探针，在A电极周围找出电势分别为9V，7V，5V，3V,1V的各8-10个等势点（圆越大，应多找几点）。
（6）分别把等势点连成等势线，确定圆心O的位置。定量计算无限长同轴圆柱间的电势分布：
（1）--- (5)同1中的。
（6）量出各条等势线的坐标r，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。
3
数据记录与处理：
（最小二乘法）
：
篇三：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
步骤同上
[数据记录]
模拟电场分布测试数据
V理(V) r(cm) V理
10.0？？
8.0 1．1 8．17 2．1%
6.0 1．50 6.31 4．9%
4.0 2．15 4.14 3．4%
3.0 2.55 3．12 3．8%
2.0？？？
1.0 3．58 1.07 6．5%
V实?V理
V理
工作报告-用模拟法测绘静电场实验报告!!
工作报告-用模拟法测绘静电场实验报告!!
静电场实验报告
本次实验的目的是采用模拟方法测绘静电场的形状。
静电场是由静电荷所产生的力引起的电势场，它可以反映静电荷的特征。
在本次实验中，我们运用了一个专门的设备，模拟静电荷分布在空间上的形状，并进行相应的测绘。
实验操作详细步骤：
1、将静电场模拟仪置于平台上，并打开电源。
2、在模拟仪前几级区域放置电极，根据要求设定电压。
3、将探测电笔放到电极上，让它与模拟仪产生电压，引起静电场的变化。
4、测绘在模拟仪的前后区域，反复搜集数据，逐步拟定静电场的波型。
5、根据测绘结果，绘制电势场曲线，分析静电场表面特征。
实验测试结果：
从本次实验结果中，发现静电场的波型呈现出明显的双峰型，电势场的表面上有一个负电荷和一个正电荷，它们处在不同的深度位置上，随着电压的升高，静电场的波型也逐渐变得越来越平缓，总的来说，表现出一个微小的环形波。
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【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）。
[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。
模拟描绘静电场分布实验报告
模拟描绘静电场分布实验报告
一、实验目的
1. 了解静电场的形成与分布规律；
2. 通过模拟实验，探究电场强度与电势的分布特点；
3. 掌握模拟法在物理研究中的应用。
二、实验原理
静电场是由静止电荷产生的非传导性电场。
在静电场中，电场强度E与电势φ分别满足以下关系：
E = 0(▽×E) = 0(▽×▽φ) = 0
其中，▽表示哈密顿算子，E表示电场强度，φ表示电势。
三、实验步骤
1. 准备实验器材：导电纸、绝缘板、电极、电源、电压表、电流表、导线等；
2. 将导电纸放置在绝缘板上，将电极置于导电纸上；
3. 连接电源，调整电极间的电压，观察导电纸上静电场的分布情况；
4. 用电压表测量电极间的电势差，用电流表测量导电纸上的电流；
5. 改变电极间的距离或电压，重复步骤3和4；
6. 分析实验数据，得出结论。
四、实验数据分析与结论
通过实验数据，我们可以得出以下结论：
1. 随着电极间距离的增加，电场强度逐渐减小；
2. 随着电极间电压的增加，电场强度逐渐增大；
3. 电场强度在导电纸上的分布不均匀，呈现出类似等高线分布的特点；
4. 电势差与电流成正比关系，表明导电纸上的电流受电场强度的影响。
综上所述，本实验通过模拟法探究了静电场的分布规律。
实验结果表明，电场强度与电势在空间中的分布受到电荷分布和外电场的影响。
通过本实验，我们不仅了解了静电场的性质，还掌握了模拟法在物理研究中的应用。
静电场描绘实验报告_实验报告_
静电场描绘实验报告静电场描绘实验报告如何写?那么，下面就随小编一起来看看吧。
【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。
若稳恒电流空间均匀充满了电导率为σ的不良导体，不良导体内的电场强度E′与电流密度矢量J之间遵循欧姆定律J=σE′因而，E和E′在各自的区域中也满足同样的数学规律。
在相同边界条件下，由电动力学的理论可以严格证明：像这样具有相同边界条件的相同方程，其解也相同。
模拟法测绘实验报告
一、实验目的1. 理解模拟实验法的适用条件。
2. 掌握模拟法测绘静电场的方法和原理。
3. 加深对电场强度和电势概念的理解。
4. 通过实验，提高动手操作能力和数据分析能力。
二、实验原理直接测量静电场存在一定困难，因为仪表（或其探测头）放入静电场中会使被测电场发生一定变化。
为了克服这一困难，我们可以采用模拟法，即通过建立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。
稳恒电流场与静电场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，且电场强度E与电位梯度满足关系：E = -dU/dl。
同时，它们都遵守高斯定理：∮E·dS = Q/ε0（闭合面内无电荷时静电场的高斯定理）。
三、实验仪器1. 静电场描绘仪2. 静电场描绘仪信号源3. 导线4. 数字电压表5. 电极6. 同步探针7. 坐标纸四、实验步骤1. 将静电场描绘仪、信号源、导线、电极、同步探针等仪器设备连接好。
2. 将电极放置在坐标纸上，调整好位置和间距。
3. 打开信号源，设置电压值，调节电压为10伏。
4. 在坐标纸上选取八条线，其中六条线上分别描绘电压为 1.00V、2.00V、3.00V、4.00V、5.00V、6.00V的点。
5. 用同步探针依次测量各点的电势值，并记录数据。
6. 对测得的数据进行分析和处理，绘制电场线图和等势线图。
7. 计算电场强度和电势，与理论值进行比较。
五、实验结果与分析1. 电场线图和等势线图显示，静电场在电极附近呈现明显分布，符合理论预期。
2. 计算得到的电场强度和电势值与理论值基本吻合，说明模拟法在测绘静电场方面具有较高的准确性。
六、实验结论1. 模拟法是一种有效测绘静电场的方法，适用于复杂静电场的测量。
2. 通过实验，加深了对电场强度和电势概念的理解，提高了动手操作能力和数据分析能力。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，防止触电事故发生。
用模拟法测绘静电场
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.加深对电场强度和电位概念的理解.【二】实验仪器静电场测绘仪,电源，模拟电极.万用表,毫来方格纸及导线等。
实验原理及过程简述实验原理：由电磁场理论知道，稳恒电流的电场和相应的静电场空间形式一致的。
只要电极形状一定，电极电位不变,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。
例如圆柱导体A和圆柱壳导体B同心放置,分别带等值异号电荷。
A和B间为真空。
由高斯定律可知,其电力线沿径向由A向B辐射分布,其等位面为簇同轴圆柱面。
因此，只要研究任一垂直横截面P上的电场分布即可。
若A和B间不是真空，而是充满一种不良导体(其电阻率为p),且A和B分别与电的正极和负极相连。
A、B间形成径向电流，建立了个稳恒电流场。
同样地,我们可取厚度为δ的同轴圆柱片来研究。
半径为r到r+dr之间的圆柱片的径向电阻为:dR=(ρ/2πδ) *(dr/r)由半径r到b之间的圆柱片电阻为:R rb=(ρ/2πδ)ln(b/r)由半径a到b之间的圆柱片电阻为:R ab=(ρ/2πδ)ln(b/a)若设U,=0，则径向电流为:I=U a/R ab=2πδU a/ρln(b/a)距中心r处的电位为:U’r=IR rb=U a ln易见，稳但电流的电场E与静电场E的分市也是相同的，因为E’=-dU’r/dr=-dU r/dr=E由于稳恒电流的电场和静电场具有这种等效性，因此，微测绘静电场的分布，只要测绘相应的稳恒电流的电场就行了。
实际模拟时，由于电极周围的电场是空间分布的，等位面是一艘互不相交的曲面，为简单起见，在此仅研究横向剖面上的平面电场分布。
由推理上可知等位线半径r的表达式r=b/()ur/uar=a n b1-n (n=U r/U b)过程简述：1. 测绘平行输电线(模拟等值异号点电荷)的等位线簇。
取U=2，4，6，8，10共5组，每组的点数可按先定性后定量的测量技术根据曲线的曲率来确定，曲率大的地要多些。
静电场的模拟实验报告
静电场的模拟实验报告静电场的模拟实验报告引言：静电场是物理学中的重要概念，它在我们日常生活中无处不在。
为了更好地理解静电场的性质和特点，我们进行了一系列模拟实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析。
实验目的：1. 研究静电场的基本性质和规律。
2. 探究不同电荷分布对静电场的影响。
3. 分析静电场的电场强度和电势分布。
实验材料和仪器：1. 电荷模拟实验仪器2. 电荷计3. 导线和电荷载体实验方法：1. 准备电荷模拟实验仪器，确保其正常工作。
2. 在实验仪器上设置不同形状和大小的电荷分布，如点电荷、线电荷、面电荷等。
3. 使用电荷计测量不同位置的电场强度和电势。
4. 记录实验数据，并进行分析和比较。
实验结果：1. 不同电荷分布产生了不同形状和强度的电场。
2. 点电荷产生的电场呈球对称分布，电场强度随距离的增加而减小。
3. 线电荷产生的电场呈圆柱对称分布，电场强度随距离的增加而减小。
4. 面电荷产生的电场呈平面对称分布，电场强度在表面附近较强。
5. 电场强度和电势之间存在一定的关系，电势随电场强度的增加而增加。
实验分析：1. 实验结果验证了静电场的基本规律，即电荷分布决定了电场的形状和强度。
2. 点电荷、线电荷和面电荷是理论上的理想模型，实际中很难完全实现。
然而，通过模拟实验，我们可以更好地理解静电场的性质。
3. 电场强度和电势是描述静电场的重要参数，它们对电荷的运动和相互作用有着重要影响。
实验应用：1. 静电场的研究对于电磁学、电子学和材料科学等领域具有重要意义。
2. 静电场的理论和实验研究为电荷的分离、储存和传输提供了基础。
3. 静电场的应用广泛，如静电喷涂、静电除尘、静电粉末涂层等。
结论：通过模拟实验，我们深入了解了静电场的基本性质和规律。
实验结果验证了理论预测，并为静电场的应用提供了理论和实验基础。
静电场的研究对于推动科学技术的发展和改善我们的生活具有重要意义。
在今后的学习和研究中，我们将进一步探索静电场的特性和应用，为人类社会的进步做出贡献。
实验五 用模拟法测绘静电场
实验五用模拟法测绘静电场实验目的：1. 理解静电场的概念及其性质2. 熟悉静电场线和等势线的画法3. 学习用模拟法测绘静电场一、实验原理与装置1. 静电场的概念和性质静电场是指存在电荷时周围空间内的电场。
静电场有以下性质：(1) 电场线的方向是电场力的方向。
（电荷正电荷电场线从正电荷向外发出，电荷负电荷电场线从负电荷向内汇聚）(2) 等势线垂直于电场线。
（不然质点只能沿着电场线运动）(3) 等势线上各点势能相等。
（在等势线上移动的质点不做功）(4) 电场线与等势线的密度越大，电场越强。
2. 实验装置(1) 金属板(2) 带电棒及其支架(3) 电位计或万用表二、实验内容和步骤1. 实验内容用模拟法测绘电荷间的静电场线和等势线，了解静电场的性质。
2. 实验步骤(1) 用金属板固定一个带电棒。
(2) 在另一侧用电位计或万用表测量带电棒所激发的电场强度E，将测量数据记录下来。
(3) 在周围的纸面上画出静电场线和等势线。
(4) 待电荷达到稳态（静电场不变），移动带电棒，再次测量电场强度，并观察静电场线和等势线的变化。
三、实验数据处理1. 静电场线和等势线的绘画方法(1) 画静电场线画负电荷和正电荷的静电场线是不同的，如下图：对于正电荷：电荷从正电荷开始散开，射向无限远处。
对于负电荷：电荷从负电荷汇聚，向负电荷无限靠近。
(2) 画等势线等势线是垂直于静电场线的曲线，在静电场中，等势线是由一些面状平面构成的，就是所谓的等电面。
在同一等电面内，各点的电势是相等的。
等势线表现出了静电场的梯度。
决定等势线的要素有电荷大小、形状、位置和形成等势线的维度等，整个电场的形态和分布都可以通过等势线和静电场线得到。
2. 数据记录分析利用测量的电场强度，对静电场进行绘画。
在静电场线和等势线上找到几组有特征的数据点，根据等势线的定义，这些点的电势是相等的，因此可以计算出其具体的电势值。
四、实验注意事项1. 实验操作小心，防止触电2. 用导体与地连接保持安全3. 测量前，检查实验装置是否正确安装五、实验思考题1. 如何判别静电场是否稳定？2. 静电场中等势线的特点是什么？3. 如何利用等势线测量电势差？实验五用模拟法测绘静电场完整实验报告样例【摘要】本实验通过测量带电棒激发的电场强度和画出静电场线和等势线，测绘了一个由单个电荷组成的静电场。
大学物理实验报告-319-模拟法测绘静电场-样例-V1
大学物理实验报告-319-模拟法测绘静电场-样例-V1模拟法测绘静电场
【实验目的】
1. 了解如何应用模拟法对于静电场的分布进行测绘。
2. 掌握根据电力计的测量结果来评价极化体的特性，并且绘制电场的粒子轨迹的能力。
【实验原理】
静电场是由若干带电粒子所引起的一种特殊现象，它包括分析和测量两个方面。
模拟
法测绘静电场是利用电力计，根据测量结果建立模型，再对模型进行数值积分可以得到极
化体的特性以及电场的粒子轨迹。
【实验步骤】
1．准备实验仪器和耗材：电力计，电荷板，电动机，磁力计，电磁铁，铁磁片，胶水，混合剂，电阻等实验仪器以及耗材。
2．对实验仪器进行检查，准备实验环境：首先调整实验仪器，使它们得到最佳操作；其次，准备适当的实验环境，包括温湿度计等。
3．测量静电场：基于电力计技术，使用电力计测量静电场，并且绘制电场变化曲线。
4．对模型进行数值积分：根据测量结果，建立模型，再对模型进行数值积分，从而
得到电场的粒子轨迹。
【实验结果】
实验表明，模拟法的测绘静电场的操作过程比较复杂，但是可以有效地评价极化体的
特性，并且可以绘制出电场的粒子轨迹。
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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）
。
[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。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]
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）按图17-5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）将交流毫伏表与下探针连接。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，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）按式（17—4）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。
2、测量聚焦电极的电势分布（选做）
分别测10.0V、9.0V、8.0V、7.0V、6.0V、5.0V、4.0V、3.0V、2 .0V、1.0V、
0V等，一般先测5 .0V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
VA= 10.0±0.1V 2a= 1.624±0.002cm 2b= 8.580±0.002cm
V理(V) 10.0 8.0 6.0 4.0 3.0 2.0 1.0
r(cm) ？ 1．1 1．50 2．15 2.55 ？ 3．58
V理 ？ 8．17 6.31 4.14 3．12 ？ 1.07
？ 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.
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）11.1rcm；则11ln()8.17()ln()ArbVVVab；
（2）21.5rcm；则12ln()6.31()ln()ArbVVVab；
（3）（4）（5）同上
结果分析：
(1) 实验误差主要由电源电压的输入阻抗引起，输入阻抗越大，误差越小，结
果越好。
(2) 等势面由人工拟合，因此半径的计算较粗糙，估计至少0.2rcm，分析对
第一组的影响，
由lnlnArbVVab知，8.00.21.090.4061.1lnln2.145AVVrVrVarrb
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。