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
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模拟法测绘静电场实验示范报告
【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】
JDY型双层静电场测试仪、JDY型静电场描绘电源、模拟装置(同轴电缆和电子枪聚焦电极)。
【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
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班 级___信工C班___ 组 别______D______
姓 名____李铃______ 学 号_1111000048_
日 期___2013.4.17__ 指导教师___刘丽峰___
【实验题目】_________静电场的描绘
【实验目的】
1、了解静电场模拟的依据;
2、学会用模拟法描绘静电场;
3、测绘静电场的等位线、电力线。
【实验仪器】
HLD-DZ-IV型静电场描绘仪(包括双层电极架、同步探针、稳压电源和数字电压表),2张16开白纸
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实验二 静电场的描绘
【目的与任务】
1、理解用模拟法描绘静电场的原理和方法;
2、学会用模拟法描绘静电场的等势线和电场线;
3、定性说明同轴圆柱面和带电直导线电流场的特点及其应用。
【仪器与设备】
静电场描绘仪(西安教学仪器厂生产),万用电表,坐标纸等。
仪器简介:
1、交流电源
交流电源输出电压在0~10V之间连续可调,最大输出电流l A。实验时将输出电压调节到实验要求之值。
2、静电场描绘仪
图1 静电场描绘仪
静电场描绘仪如图1所示,支架采用双层式结构,下层放置水盘和电极,上层安放坐标纸。P是测量探针,用于在水中测量各点的电势,P′是与P联动的记录探针,可将P在水中测得的各电势点通过按下指针P′在坐标纸上打出印迹,同步地记录在坐标纸上。由于P、P′是固定在同一探针架上的,所以两者绘出的图形完全相同。
3、模拟电极
可提供两点电荷(平行输电线),同轴柱面(同轴电缆),聚焦电极三种模拟电极。
【原理与方法】
1、直接测量静电场的困难
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12.15.2013
一:实验项目名称:点电荷电场模拟实验
二:实验目的与任务
目的:运用所学的库仑定律,经过软件模拟实验,进一步熟悉了解点电荷的 周围的静电场特点
任务:用数学软件,自己编写程序,完成对单个点电荷、等电量对称分布的点电荷的若干情况电场进行直观形象地描述
1.理论原理:
库仑定律:.真空中两个静止点电荷间相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力方向在它们连线上,同号电荷相斥异号电荷相吸。
2.实验方法:在MATLAB软件模拟环境下,编写程序绘出效果图
四:实验内容
1 点电荷周围静电场的描述:
设单位正电荷位于坐标系原点处,试验点电荷坐标(x,y,z)。
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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:
(静电场的环路定理),
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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(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。
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