静电场的描绘实验PPT.pdf

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1、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

2、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