静电场的描绘实验PPT.pdf

静电场的描绘与研究 目录 实验背景 实验原理 实验仪器 实验内容 实验拓展 1 2 3 4 5 实验背景 摩擦起电闪电 本实验用稳恒电流场模拟静电场 了解模拟法描绘静电场的依据及描绘方法 描绘并分析几种静电场的等位线（等势线）和电场线 实验原理 静电场的描述 生成具有典型且简洁的静电场 依据电场线与等势线正交原理绘出电场线 由等势线的间距确定电场线的疏密和指向 测绘该静电场的等势线 实验原理 电场强度(矢量)和电势(标量)E 问题： 1.为什么先测等势线，再描绘电场线？ 2.是否能够直接描绘出静电场的分布呢？ 模拟法要求两种状态和过程中有两组意义对应的物理量， 并且满足相同形式的数学规律。 实验原理 为克服直接测量静电场的困难，可模拟一个与待测静电 场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场去 模拟静电场。 稳恒电流场的描述 正交原理 电场线与等势线 电场强度(矢量)和电势(标量)E 实验原理 静电场E 稳恒电流场J 实验原理 圆柱体电容器中的静电场 b a b r UU Ar ln ln 电势特征 同轴圆柱面之间的稳恒电流场 实验原理 主要实验部件 实验仪器 电极、导电微晶 游标卡尺 测试仪 探针 实验内容 描绘长直同轴电缆中的静电场 b a U U br A r lnlnln 绘制lnr 和Ur/UA的图线 lnln rA ra UU bb 线性化 思考： 1.内外电极通电的正负极如何连接？ 2.为什么探针上只有一根导线引出？ 3.测量点的数量如何选择？等势线的疏密如何分布？ 实验内容 描绘长直平行圆柱间的静电场 注意观察“同性相吸” 描绘尖端电极的静电场 注意观察“尖端放电” 描绘聚集电极间的静电场 注意观察“边缘效应” 实验内容 静电纺丝 实验拓展 静电复印静电除尘 高分子流体静电雾化 静电场 Ur（V）等势线直径d（mm） r平均 （mm） r理论 （mm） P 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 实验条件：UA=10.00V，测量工具：游标卡尺 内电极外直径2a（mm） 外电极内直径2b（mm） 实验内容