实验8静电场描绘

实验八 模拟法测绘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、不便测量的状态和过程，要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，且满足相似的数学形式及边界条件。

一般情况，模拟可分为物理模拟和数学模拟，对一些物理场的研究主要采用物理模拟(物理模拟就是保持同一物理本质的模拟)，数学模拟也是一种研究物理场的方法，它是把不同本质的物理现象或过程，用同一个数学方程来描绘。

对一个稳定的物理场，若它的微分方程和边界条件一旦确定，其解是唯一的。

两个不同本质的物理场如果描述它们的微分方程和边界条件相同，则它们的解也是一一对应的，只要对其中一种易于测量的场进行测绘，并得到结果，那么与它对应的另一个物理场的结果也就知道了。

由于稳恒电流场易于实现测量，所以就用稳恒电流场来模拟与其具有相同数学形式的静电场。

我们还要明确，模拟法是在实验和测量难以直接进行，尤其是在理论难以计算时，采用的一种方法，它在工程设计中有着广泛的应用。

【实验目的】本实验用稳恒电流场分别模拟长同轴圆形电缆的静电场、平行导线形成的静电场、劈尖形电极和聚焦。

具体要求达到:1、学习用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场。

2、描绘出分布曲线及场量的分布特点。

3、加深对各物理场概念的理解。

4、初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。

【实验仪器】GVZ 一3型导电微晶静电场描绘仪(包括导电微晶、双层固定支架、同步探针等)，如图所示，支架采用双层式结构，上层放记录纸，下层放导电微晶。

电极已直接制作在导电微晶上，并将电极引线接出到外接线柱上，电极间有电导率远小于电极且各项均匀的导电介质。

接通直流电源〔10v)就可进行实验。

在导电微晶和记录纸上方各有一探针，通过金属探针臂把两探针固定在同一手柄座上，两探针始终保持在同一铅垂线上。

移动手柄座时，可保证两探针的运动轨迹是一样的。

由导电微晶上方的探针找到待测点后，按一下记录纸上方的探针，在记录纸上留下一个对应的标记。

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。

静电场描绘实验报告实验目的：通过观察并描绘静电场的分布，验证静电场的特性和守恒定律。

实验器材：1. 塑料板2. 金属导线或金属探针3. 静电场描绘仪（或称电场力线图仪）4. 高电压电源实验步骤：1. 将塑料板放置在平整的桌面上，确保它没有与任何其他物体接触。

2. 将静电场描绘仪放置在塑料板上，并确保它可以自由移动。

3. 将金属导线或金属探针连接到静电场描绘仪上。

4. 将高电压电源连接到金属导线或金属探针上，并将电源设置为适当的电压。

注意：在进行此步骤时，应确保安全，并遵循正确的操作程序。

5. 在塑料板上移动静电场描绘仪，并观察在不同位置的指示器的变化。

6. 根据观察到的指示器变化，描绘出静电场的力线分布图。

力线应从正电荷指向负电荷，并且力线之间的密度应表示场强的大小。

实验注意事项：1. 在进行实验之前，应确保实验环境没有静电干扰。

例如，应避免有人在附近行走或从事与静电相关的活动。

2. 在进行高电压实验时，应注意安全，并确保正确操作电源。

3. 当观察指示器变化时，应注意观察的位置和相应的指示器读数，确保准确描绘出静电场的分布。

实验结果与讨论：通过观察和描绘出的静电场力线分布图，可以看出静电场中的场强大小和方向。

根据场强的分布，可以发现在正电荷附近有场线朝向负电荷，而在负电荷附近有场线朝向正电荷。

这符合静电场的特性，即正电荷和负电荷之间产生的静电力相互吸引。

同时，根据描绘的力线密度，可以判断场强的大小，即力线越密集，场强越大。

实验的结果验证了静电场的特性和守恒定律，即静电场中的电荷守恒，力线从正电荷指向负电荷，力线密度表示场强的大小。

这些特性对于理解静电现象和应用静电场的原理至关重要。

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。

静电场描绘实验报告实验目的，通过实验，描绘静电场的分布规律，了解静电场的基本特性。

实验仪器与材料，静电场模型装置、静电计、导线、电荷点、绝缘支架等。

实验原理：静电场是指空间中存在电荷时，在其周围形成的一种力场。

在静电场中，电荷点受到的力是与其位置有关的，力的大小和方向取决于电荷点的电荷大小和符号以及其所处位置。

通过实验，我们可以通过测量不同位置的力的大小和方向，来描绘静电场的分布规律。

实验步骤：1. 将静电场模型装置放置在绝缘支架上，使其保持稳定。

2. 在静电场模型装置上选择几个不同位置，分别放置电荷点，并用导线连接到静电计上。

3. 测量不同位置的电荷点受到的力的大小和方向，并记录下来。

4. 根据测量数据，绘制静电场的分布图。

实验结果与分析：通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出静电场的分布图。

根据图像我们可以发现，静电场的分布规律是呈现出一定的对称性，且电场强度随着距离的增加而减小。

在电荷点周围，电场强度较大，而在远离电荷点的地方，电场强度逐渐减小。

这与我们在理论上对静电场的认识是一致的。

结论：通过本次实验，我们成功地描绘出了静电场的分布规律。

静电场的分布呈现出一定的对称性，且电场强度随着距离的增加而减小。

这些结果与我们在理论上对静电场的认识是相符的。

通过实验，我们对静电场的特性有了更深入的了解。

实验存在的不足与改进：在实验过程中，由于静电场的测量比较复杂，测量数据的准确性受到了一定的影响。

为了提高实验的准确性，我们可以采取更精密的测量仪器，以及更加严格的实验操作流程。

总结：通过本次实验，我们对静电场的分布规律有了更深入的了解。

静电场是一种重要的物理现象，在日常生活和工程应用中有着广泛的应用。

通过深入研究静电场的特性，可以为相关领域的发展提供重要的理论基础和实验依据。

希望通过本次实验，能够增进我们对静电场的认识，为今后的学习和研究奠定基础。

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。

静电场的描绘实验报告篇1一、实验目的1、能够正确运用系统分析的过程与方法，结合一个自选MIS项目，复习、巩固MIS分析的目的、MIS分析的内容、MIS分析方法和工具，提高系统分析实践能力。

2、熟悉业务流程图、数据流程图、数据字典的绘制。

3、熟悉Rational Rose工具的使用, 熟悉UML在MIS分析中的应用。

4、树立正确的系统分析思想，培养分析问题、解决问题的能力。

二、实验内容1、根据所述系统功能需求，开展实地调查或通过Internet查阅相关资料或结合个人经验，进行系统分析。

2、明确管理业务调查过程和方法，包括所选管理系统典型组织机构、管理功能及业务流程，优化并以图形建模。

3、明确数据流程的调查与分析过程，绘制数据流程图，编制数据字典。

4、学会使用RationalRose软件来进行系统分析，使用UML描述分析系统的用例图、概念类图、顺序图、合作图、活动图和状态图。

三、操作步骤系统分析静电场的描绘实验报告篇2一、实习目的1、学习焊接电路板的有关知识，熟练焊接的具体操作。

2、了解电子产品的生产制作过程；3、掌握电子元器件的识别及质量检验；，4、学习利用工艺工具独立进行电话机的装焊和调试，并达到产品的质量要求5、看懂电话机的安装图，了解电话机的基本原理，学会动手组装和焊接电话机。

6、通过对一台正规产品电话机^的安装焊接及调试，学会调试电话机，能够清晰接打电话。

7培养职业道德，和职业技能，培养工程实践观念及严谨细致一丝不苟的科学风。

二、实习内容1．元器件的识别对于此次电话机装配中所用到的所有元器件，如色环电阻、二极管、稳压管、三极管、瓷片电容、涤纶电容、电解电容、变压器、单片机及其他各种所用到的器件都应该能很好的识别。

2．元器件的插装元器件在焊接前，需要对其进行正确的插装，这一点是十分重要的，它关系到我们电话机组装成败与否。

对于器件的插装，要求我们能在正确识别元器件的基础上，认真，小心，对照元器件清单表，不漏插，不错插。

实验内容
1、 按图连接仪器；
2、拉起上层板压铁，放上一张白纸，压上压铁；
3、调节两电极之间电压为10V ，中心为正极；
4、按对称和成辐射状，探测每一电压值（1～8V ）的点，每探准一个电压值，稳住探针，轻轻按下上针，在纸上记打下一个点，反复探测和记录；每个电压值记下8个点。

5、关闭电源，取下记录纸，仪器放回原位；
6、目测定出一个最佳的圆心位置，从圆心出发，测量各点到圆心的距离，填入数据表；按要求进行数据处理。

实验数据处理
10.00a U V = 0.75a R cm = 7.50b R cm =
以U r 为横坐标，ln r 为纵坐标作图，并求出斜率b 和截距a 。

计算出r a,r b,,与实验室提供的值相比较。

a
b r e ==
10b
a b
r r e ==
=
a a
a
b b
b
R r R R r R -=-=
思考题：
教材P 52 1、2.。

静电场的描绘实验报告引言：静电场是电荷在周围空间中所产生的力场，它是电磁场的一种。

静电场广泛应用于工业、生活和科学研究等领域，对于我们的日常生活和科学研究具有重要意义。

本实验旨在通过模拟实验方法，描绘静电场的性质和特征。

实验步骤：第一步：实验材料准备我们使用了以下实验材料：1. 塑料棒2. 金属导线3. 金属导体板4. 球形电容器5. 电荷仪第二步：静电场的形成首先，我们通过摩擦塑料棒，将塑料棒带有一个正电荷。

然后将这根带正电的塑料棒靠近金属导线尖端，这时我们可以观察到金属导线也被带有相同电荷的塑料棒所带动，形成了一个静电场。

第三步：静电场的特征为了描绘静电场的特征，我们使用金属导体板和球形电容器进行实验。

1. 金属导体板实验将带有正电荷的塑料棒靠近金属导体板，我们可以观察到导体板上的自由电子受到排斥，集中在导体板的反方向。

这种现象说明了静电场具有斥力的特征，并且在靠近电荷的地方电荷密度较高。

2. 球形电容器实验为了进一步描绘静电场的特征，我们利用球形电容器进行实验。

首先，将带有正电荷的塑料棒靠近球形电容器的一侧，然后将电荷仪放置在球形电容器的另一侧以测量电荷的分布情况。

实验结果显示，电荷在球形电容器上的分布不均匀，呈现出密集的地方和少电量的地方。

这说明静电场在球形电容器内部也是不均匀的，而且电荷密度与距离电荷的远近有关。

讨论与结论：通过以上实验，我们可以得出一些结论：1. 静电场具有斥力的特征，带有相同电荷的物体会排斥彼此，而带有不同电荷的物体会相互吸引。

2. 静电场的特征与距离相关，电荷的密度会随着距离的变化而变化。

距离电荷较近的地方电荷密度较高，距离电荷较远的地方电荷密度较低。

3. 静电场在闭合导体表面上是均匀的，但在球形电容器内部会出现不均匀的分布。

综上所述，本实验通过模拟实验方法描绘了静电场的特征和性质。

静电场的研究对于我们理解电磁场的形成和应用具有重要意义，也为我们更深入地探索电荷和电场的关系奠定了基础。

静电场的描绘实验报告实验名称：静电场的描绘实验实验目的：通过实验观察和描绘静电场的分布情况，掌握静电场的基本特性。

同时加深对电场线和等势线的理解。

实验仪器和材料：1. 电荷生成装置2. 金属探针3. 缓冲纸4. 干燥纱布5. 聚乙烯片6. 电位计实验原理：静电场是由静止电荷引起的一种特殊电场。

在电场中，电荷会与电场发生作用，电荷受到电场力的作用，会产生力线。

而电场强度的大小与所放电量的大小有关。

实验步骤：1. 将电位计连接到电荷生成装置的高压输出端。

2. 将金属探针插入电位计的导线上，并将探针轻轻触碰缓冲纸上的草图纸。

3. 将电位计调至最低电位，并开始逐步升高电位，观察和记录电位计指示数和探针描绘出的电场线。

4. 重复步骤3，直到电位计显示300V。

5. 用聚乙烯片在缓冲纸上摩擦，再次观察和记录电场线。

6. 使用电位计将电位降低至最低，并将金属探针接地，清除残余电荷。

实验结果：通过实验观察和记录描绘的电场线，在电位计电压升高时，电场线由探针开始逐渐向外辐射。

在低电压下，电场线较为密集，线条较细，而在高电压下，电场线较为稀疏，线条较粗。

实验结论：1. 静电场的分布呈辐射状，电场线由正电荷指向负电荷。

2. 静电场的强度与电位差成正比，电场线的密度与电场强度成正比。

3. 使用聚乙烯片在缓冲纸上摩擦可以引起静电现象，并改变静电场的分布。

实验注意事项：1. 实验中应注意安全，避免触碰高压部分。

2. 实验前应确保实验仪器和材料的干净和整洁，以避免外界干扰。

3. 实验过程中应保持仪器的稳定和平衡，避免触碰和碰撞。

4. 实验结束后应及时清除残余电荷，并关闭实验仪器。

实验拓展：1. 可以在不同条件下进行静电场描绘实验，比如改变电荷的形状、距离和数量等，观察对电场分布的影响。

2. 可以尝试使用其他材料进行摩擦，比如丝绸、金属等，观察对静电场的影响。

3. 可以通过测量电位差和电场强度的关系，验证电位与电场强度成正比的规律。

物理实验静电场的描绘实验报告实验名称：物理实验——静电场的描绘实验目的：1. 了解静电场概念及其基本特性；2. 掌握测量电势、电场强度的方法，理解其物理意义；3. 探究不同电荷分布情况对静电场的影响。

实验原理：静电场是一个粒子在电场中受到的电力使其运动的结果。

电场的强度等于单位正电荷所受的电力。

这个量可以用公式Φ=E×A表示，其中Φ表示电势，单位为伏特；E表示电场强度，单位为牛顿/库；A表示电场的面积，单位为平方米。

实验器材：1. 静电电荷计；2. 电势计；3. 电场电势板；4. 近似球形电荷分布模型。

实验步骤：1. 将电势板放在水平面上；2. 用电势计测量不同位置的电势值，并记录下来；3. 根据测量的电势值计算出不同位置的电场强度，并记录下来；4. 使用静电电荷计测量电势板上的电荷，并记录下来；5. 通过计算求出电荷在不同位置产生的静电场强度，并记录下来；6. 通过近似球形电荷分布模型，模拟不同电荷分布情况下的静电场，并绘制出不同电荷分布情况下的静电场图。

实验数据：位置（m）| 电势（V）| 电场强度（N/C）| 电荷（C）| 强度（N/C）--------|--------|--------------|--------|---------0.1 | 0.15| 0.6| 3.5 × 10^-4 | 5.4 × 10^30.2 | 0.10| 0.4| 2.2 × 10^-4 | 3.6 × 10^30.3 | 0.07| 0.3| 1.3 × 10^-4 | 2.2 × 10^30.4 | 0.05| 0.2| 9.8 × 10^-5 | 1.5 × 10^30.5 | 0.04| 0.2| 6.7 × 10^-5 | 1.1 × 10^30.6 | 0.03| 0.1| 5.4 × 10^-5 | 8.4 × 10^2实验结果和分析：通过实验可以得出，电场的强度随着距离的增加而逐渐减小，这与理论预测相符合。

静电场描绘实验报告
实验目的：
通过实验，描绘静电场的分布情况。

实验材料和设备：
1. 一块带有刻度的平板
2. 一个电源
3. 一根导线
4. 一颗小扁平尖状物体（如针）
实验步骤：
1. 将平板放在桌子上，并向平板上某一处粘贴一张纸。

2. 将电源的正极连接到平板上，将负极接地。

3. 将针固定在导线的一端。

4. 将导线的另一端轻轻地触碰纸面，然后缓慢移动导线，
使针尖在纸上滑动。

5. 观察纸上的针尖留下的痕迹，并记录下来。

实验结果与分析：
在纸上观察到的针尖留下的痕迹是静电场的分布情况。

通
常情况下，针尖周围会出现明显的圆形或椭圆形弧线，这
些弧线代表电场线。

通过观察和记录这些电场线的形状，我们可以了解静电场
的分布情况。

例如，如果电场线较密集且垂直交叉，则说
明该区域存在较强的电场。

反之，如果电场线稀疏且平行，则说明该区域电场较弱。

实验注意事项：
1. 在实验过程中，尽量避免触碰导线和电源以避免触电。

2. 实施实验时，需要注意平板和导线的安全操作以防止意
外发生。

实验结论：
通过实验，我们成功描绘了静电场的分布情况。

静电场的
分布情况可以通过观察针尖在纸上留下的痕迹来进行判断。

这些痕迹是由电场线构成，通过观察电场线的形状可以了
解静电场的分布情况。

静电场的描绘实验报告
实验名称：静电场的描绘
实验目的：通过实验了解静电场的特性，并能够描绘出静
电场的分布。

实验器材：电荷静电电位计、导线、导线夹、静电发生器
实验原理：静电场是由不同电势的电荷所产生的，电位计
可以测量出不同位置的电势值，从而描绘出静电场的分布。

实验步骤：
1. 将电位计和静电发生器连接在一起，并接通电源。

调节
电位计使得电位计的指针指向零位。

2. 将电位计的探针靠近一个电荷，记录下电位计的指针指
向的数值。

3. 将电位计的探针移动到其他位置，记录下电位计的指针
指向的数值。

4. 根据记录的数值，可以计算出不同位置的电势差，从而
得到静电场的分布情况。

5. 可以重复以上步骤，在不同的位置和距离上测量电位差，得到更加精确的静电场的描绘。

实验结果：根据测量得到的数据，可以绘制出静电场的分
布图，通过图形可以直观地了解静电场的特性和分布情况。

实验注意事项：
1. 实验中要小心操作，避免触碰到电荷和导线。

2. 实验过程中要保持电位计的探针与空气隔离，避免测量
结果受到空气电位的影响。

3. 实验结束后，及时关闭电源并进行清洁。

实验讨论和分析：通过实验描绘的静电场分布图，可以发现静电场的电势随距离增加而减小。

静电场的分布图可以用等势线来表示，等势线是连接具有相同电势值的点的曲线，其形状可以反映出静电场的分布。

实验中还可以观察到电势差随距离的变化规律，这可以用电势差和距离的关系来描述，即电势差与距离的平方成反比。

静电场的描绘实验报告静电场的描绘实验报告摘要：本实验旨在通过实验方法对静电场进行描绘，了解静电场的基本特性和规律。

实验过程中，我们使用了静电感应仪器和电场探测仪等工具，通过在不同位置测量电场强度和方向，最终得出了静电场的分布图。

引言：静电场是物理学中的一个重要概念，它是由电荷引起的一种力场。

了解静电场的特性对于理解电荷的相互作用、电场的形成和电荷分布等问题具有重要意义。

本实验旨在通过实验方法对静电场进行描绘，以便更好地理解和掌握静电场的特性。

实验方法：1. 实验器材准备：静电感应仪器、电场探测仪、电荷体等。

2. 实验步骤：a. 将电场探测仪固定在一个平面上，使其能够在平面上自由移动。

b. 将电荷体带电，并将其放置在电场探测仪附近。

c. 移动电场探测仪，记录不同位置的电场强度和方向。

d. 根据记录的数据，绘制静电场的分布图。

实验结果与分析：通过实验记录的数据，我们得到了一系列不同位置的电场强度和方向。

根据这些数据，我们绘制出了静电场的分布图。

从分布图中可以看出，静电场的强度在电荷体附近最大，并随着距离的增加逐渐减小。

同时，电场的方向指向电荷体，表明电场是由正电荷向负电荷方向产生的。

进一步分析发现，静电场的分布与电荷体的形状和电荷量有关。

当电荷体为点电荷时，静电场呈球对称分布；当电荷体为带电导体时，静电场呈现出与导体形状相似的分布。

这说明静电场的分布受到电荷体形状和电荷量的影响。

此外，我们还观察到静电场的分布在空间中是连续变化的。

在电荷体附近，电场强度变化较大；而在远离电荷体的地方，电场强度变化较小。

这表明静电场的强度随着距离的增加而逐渐减小，符合静电场的基本规律。

实验结论：通过本实验的描绘，我们得出了以下结论：1. 静电场的强度在电荷体附近最大，并随着距离的增加逐渐减小。

2. 静电场的方向指向电荷体，表明电场是由正电荷向负电荷方向产生的。

3. 静电场的分布受到电荷体形状和电荷量的影响。

4. 静电场的强度随着距离的增加而逐渐减小，符合静电场的基本规律。

实验八 模拟法测绘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、不便测量的状态和过程，要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，且满足相似的数学形式及边界条件。

一般情况，模拟可分为物理模拟和数学模拟，对一些物理场的研究主要采用物理模拟(物理模拟就是保持同一物理本质的模拟)，数学模拟也是一种研究物理场的方法，它是把不同本质的物理现象或过程，用同一个数学方程来描绘。

对一个稳定的物理场，若它的微分方程和边界条件一旦确定，其解是唯一的。

两个不同本质的物理场如果描述它们的微分方程和边界条件相同，则它们的解也是一一对应的，只要对其中一种易于测量的场进行测绘，并得到结果，那么与它对应的另一个物理场的结果也就知道了。

由于稳恒电流场易于实现测量，所以就用稳恒电流场来模拟与其具有相同数学形式的静电场。

我们还要明确，模拟法是在实验和测量难以直接进行，尤其是在理论难以计算时，采用的一种方法，它在工程设计中有着广泛的应用。

【实验目的】本实验用稳恒电流场分别模拟长同轴圆形电缆的静电场、平行导线形成的静电场、劈尖形电极和聚焦。

具体要求达到:1、学习用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场。

2、描绘出分布曲线及场量的分布特点。

3、加深对各物理场概念的理解。

4、初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。

【实验仪器】GVZ 一3型导电微晶静电场描绘仪(包括导电微晶、双层固定支架、同步探针等)，如图所示，支架采用双层式结构，上层放记录纸，下层放导电微晶。

电极已直接制作在导电微晶上，并将电极引线接出到外接线柱上，电极间有电导率远小于电极且各项均匀的导电介质。

接通直流电源〔10v)就可进行实验。

在导电微晶和记录纸上方各有一探针，通过金属探针臂把两探针固定在同一手柄座上，两探针始终保持在同一铅垂线上。

移动手柄座时，可保证两探针的运动轨迹是一样的。

由导电微晶上方的探针找到待测点后，按一下记录纸上方的探针，在记录纸上留下一个对应的标记。

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。

实验三：静电场的描绘【实验目的】(1) 了解用模拟法测量静电场的原理和条件。

(2) 掌握用模拟法测量静电场等位线分布的方法。

【实验仪器】直流稳压电源，电压表，记录器。

滑线变阻器，导电纸，电极，开关，导线，直尺，圆规。

【实验原理】1、静电场的测量及其困难静电场可以用电场强度E 和电位U 的空间分布来描述，由于标量在计算和测量上比矢量要简单得多，所以常用电位U 的分布来描写电场。

直接测量静电场的分布往往很困难的。

首先由于静电场不能提供电流，无法用普通的伏特计进行测量；其次，仪表本身总是导体或电介质，将它放入静电场中总会引起静电场的严重畸变，因此我们采用模拟法来测量静电场的分布。

2、用模拟法测量静电场的条件如果两种场遵守的物理规律形式上相似，就可以用便于测量的场代替不易测量的场。

用电流场模拟静电场是研究静电场的—种最简单的方法。

在如图1所示的均匀介质中，静电场的电位分布满足拉普拉斯方程：图 1 静电场 图2 稳恒电流场2222220U U UX Y Z ∂∂∂++=∂∂∂ （1） 电场强度满足高斯定理：A ABB D d S E d S Q D d S E d S Q εε⎧==⎪⎪⎨==-⎪⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(2) 在如图2的均匀导电介质中稳恒电流场的电位分布也满足拉普拉斯方程：导体 B- Q 导体 AQ -导体 B Q εQ 导体 A2222220U U UX Y Z ∂∂∂++=∂∂∂ （3） 电流密度j也满足高斯定理：A ABB j d S E d S I j d S E d S I σσ⎧==⎪⎪⎨==-⎪⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰（4） 通过比较两场，它们满足相同的数学规律，可以用稳恒电流场来模拟静电场，也就是说静电场的电力线和电位线与稳恒电流场的电流线和等位线具有相似的分布，所以测定出稳恒电流场的电位分布也就求得了与它相似的静电场的电位分布。

为了在实验中实现模拟，必须满足以下实验条件：(1) 静电场中的带电体与电流场中的电极形状必须相同或相似，位置—致。