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1、 模拟静电场实验报告模拟静电场实验报告精选八篇 篇一 ：静电场的模拟与描绘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）、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 E?U便可求出
2、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
3、数学模拟。静电场(无电荷区) 稳恒电流场(无电流区)?D?E?D?dS?0?E?dl?0?b?Uab?E?dl?a ?j?E?j?dS?E?dl?b?Uab?a?0?0?E?dl4、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 篇二 ：模拟法测绘静电场实验示范报告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
4、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 E?U便可求出E的大小和方向，整个电场就算确定了。2、模拟法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
5、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”。由于静电场和稳恒电流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) ?D?E?D?dS?0?E?dl?0?U?bE?dl?aba?j?E?j?dS?0?E?dl?0?U?bE?dl?aba3、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 篇三 ：大学物理实验报告-用模拟法测绘静电场大学物理实验报告用模拟法测绘静电场篇四 ：物
6、理实验-静电场的描绘-实验报告首都师范大学物 理 实 验 报 告班 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【实验原理】电场强度是矢量，而电位分布是标量，在测量上要简便些，但是直接测量静电场的电位分布是很困难的。因为静电场中无电流，而任何磁电式电表都需要有电流流过才能偏转，除非用静电
7、式仪表测量；再则测量仪表本身总是导体或电介质，与其相连的探针是良导体，一旦把它们引人静电场中，原静电场将发生强烈改变。因此采用稳恒电流场模拟静电场，来研究、测量静电场的分布。1. 用稳恒电流场模拟静电场模拟法要求两个类比的物理现象遵从的物理规律具有相似的数学表达式。由电磁学理论可知，对一稳恒电流场有，对一静电场在无源区域内则有。比较以上两个方程式可知, 两个场的物理量所遵从的物理规律具有相同的数学式。静电场中导体表面为等位面，而电流场中电极通常由良导体制成，同一电极上各点电位相等，所以两个场用电位表示的边界条件也相同，则两个场的解也相同（可能相差一个常数）。因而可以用稳恒电流场来模拟静电场，通
8、过测量稳恒电流场的电位分布来求得所模拟静电场分布。这种利用几何形状和物理规律在形式上相似的，把不便于直接测量的量在相似条件下间接实现的方法为模拟法。1.长同轴带电圆柱体间电场分布首都师范大学物 理 实 验 报 告两无限长同轴圆柱和圆筒各带等量异号电荷，置于真空中，图6.1 是这对电极的中间有限部分，我们现在只研究这有限部分电极间的静电场。 篇五 ：静电场的模拟实验报告实验二 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
9、表，坐标纸等。仪器简介：1、交流电源交流电源输出电压在010V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带电体在周围空间产生的
10、静电场，可用电场强度E或电势U的空间分布来描述。一般情况下，可从已知的电荷分布，用静电场方程求出其对应的电场分布，但对较复杂的电荷分布，如电子管、示波管、电子显微镜、加速器等电极系统，数学处理上十分困难，因而总是希望用实验方法直接测量。但是，直接测量静电场往往很困难。因为，首先静电场中无电流，不能使用磁电式仪表，而只能使用较复杂的静电仪表和相应的测量方法；其次，探测装置必须是导体或电介质，一旦放入静电场中，将会产生感应电荷或极化电荷，使原电场发生改变，影响测量结果的准确性。若用相似的电流场来模拟静电场，则可从电流场得到对应的静电场的具体分布。2、用稳恒电流场模拟静电场的可行性如果两种物理现象在
11、一定条件下满足同一形式的数学规律，则可将对其中某一种物理现象的研究来代替对另一种物理现象的研究，这种研究方法称为模拟法。模拟法本质上就是利用几何形状和物理规律在形式上相似的原理，把不便于直接测量的物理量在相似条件下间接地实现。 篇六 ：静电场模拟实验报告电子科技大学大学物理（下） 静电场模拟实验报告姓名：选课号：学号：201203所在片区：学院：微电子与固体电子学院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
12、若干情况电场进行直观形象地描述三：实验原理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： ,试验点电荷坐标(x,y,z)kxy。 z222取 z=0，将其简化为平面向量场,分量形式r?x?y?zF?r2r,rrxEx?k223/2(x?y)yEy?k223/2(x?y)羽箭绘出点(x，y)处分量为(u，v)的向量方向。 实验程序：function elab1(dt)if nargin=0,dt=0
13、.2;endx,y=meshgrid(-1:dt:1);D=sqrt(x.2+y.2).3+eps;Ex=x./D;Ey=y./D;E=sqrt(Ex.2+Ey.2)+eps;Ex=Ex./E;Ey=Ey./E;quiver(x,y,Ex,Ey)，hold on,plot(0,0,r*) axis(-1,1,-1,1)程序运行结果如下：2 两个单位正电荷电场的描述：kxyzk x由库仑定律可进行如下受力分析：yzF?2,?2,r1r1r1r1r2r2r2r2 rk?(x?xk)?(y?yk)?(z?zk)222(k?1,2)x?1x?1平面向量场模拟,取 z = 0 Ex?k?k223/2(x
14、?1)?y(x?1)2?y23/2 篇七 ：模拟法测静电场示范实验报告实验七: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-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： 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。 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：?， ?E?dl?0 （静电场的环路定理）?， ?j?dl?0 （由E?dl?0，得?E?dl?0，又j?E，故j?dl?0）?E?dS?0（闭合面内无电荷时静电场的高斯定理）；?j?ds?0（电
