靜電場模擬實驗裝置

① 使用雙層式靜電場實驗裝置時，要注意什麼內容

必須同來時滿足高斯定理自和環路定理（麥克斯韋方程組中對於電場性質的描述）。
若模擬空氣中的靜電場，則所採用的導電介質應是電阻均勻和各向同性的導電材料為電流場的導電介質。
要電極形狀相同，電極電位相等，空間介質均勻，在相應考察點，兩者電位相等，或兩者電場強度相等。

② 靜電場模擬測繪的[裝置介紹]

如圖18－3所示,GVZ-3型導電微晶靜電場描繪儀由雙層結構的電極架和同步探針兩部分組成回.
電極架分上下兩層,上層答用來放置描跡記錄紙,下層為導電微晶和待測電極.同步探針出由兩根相同的彈簧鋼條安裝在金屬手柄兩端組成.下探針用來探測模擬場中各點的電勢,上探針則在記錄紙上扎眼以記錄相應場點的位置.
圖18－3 GVZ-3型靜電場測繪儀專用電源如18－4所示.其使用方法如下:
打開電源開關.把功能開關倒向「校正」擋,然後調節「電壓調節」旋鈕，這時顯示屏上的指示值就是電極架下層的兩個待測電極之間的電壓.
然後把功能開關倒向「測量」擋,這時顯示屏上的指示值就是探針所在位置處的電壓值,也就是測量值.
圖18－4

③ 靜電場的模擬實驗為什麼要用不同的材料作為介質盤

靜電場，指的是觀察者與電荷相對靜止時所觀察到的電場。它是電荷周圍空間存在的一種特殊形態的物質，其基本特徵是對置於其中的靜止電荷有力的作用。庫侖定律描述了這個力。

④ 靜電場模擬實驗中等位線產生偏差的原因

靜電場模擬實驗中等位線產生偏差的原因如下：
實驗中在描繪同一等位線上的不同點時，回因手柄座是在一答定范圍內隨機移動，因而所有等位點並非向相同方向平移，導致描繪的等位線與原分布不同，即發生畸變。
消除等位線偏差的方法如下：
要消除這種偏差，必須重新調整定位針與探針在同一鉛垂線上，而這在實際實驗中是比較困難和費時的。因實驗裝置不合條件，影響了測量結果和實驗效果。為此，我們對平移裝置和描繪方法做了適當的改進，以消除實驗裝置形變對測量結果產生的影響。

⑤ 模擬靜電場實驗中，使用的不良導體材料是什麼

模擬的靜電實驗中使用不讓材料會導致一個不好，我稍後想到一個後果必須得使用防靜電的那種。

⑥ 靜電場的模擬實驗相關問題~

1：為了在示波管熒光屏上得到一個又亮又小的點
2：與光學透鏡對光束的聚焦作用一樣，前半區受到拉向軸線的作用大於後半區受到離開軸線的作用，故總效果是向軸線靠攏，聚焦一點。
3：還有磁聚焦

⑦ 模擬靜電場實驗 請問有哪些方面會造成誤差，越多越好 謝謝

應從實驗儀器和人為因素兩方面進行考慮。
實驗儀器：利用水作為導電介質內，實驗誤差大；等臂探針的容上下兩臂彈簧片與探針很難難用眼睛調成一條直線，總會出現一些差異產生誤差。
人為因素：作圖的真確性；測量圓半徑時的誤差。

⑧ 靜電場模擬測繪的[原理]

電場強度和電勢是表徵電場特性的兩個基本物理量,為了形象地表示靜電場,常採用電場線(曾稱電力線)和等勢面來描繪靜電場.電場線與等勢面處處正交,因此有了等勢面的圖形就可以大致畫出電場線的分布圖,反之亦然.
由電磁學理論可知,無自由電荷分布的各向同性均勻電介質中的靜電場的電勢、與不含電源的各向同性均勻導體中穩恆電流場的電勢,兩者所遵從的物理規律具有相同的數學表達式.在相同的邊界條件下,這兩種場的電勢分布相似,因此只要選擇合適的模型,在一定條件下用穩恆電流場去模擬靜電場是可行的.下面通過實例來分析. 如圖18－1（a）所示,真空中有一個半徑為r1的長直圓柱導體A和一個內半徑為r2的長直圓筒導體B,它們的中心軸重合,沿軸線每單位長度上內外柱面各帶電荷+σ和－σ，出於對稱性,在垂直於軸線的任一截面S內,電場線沿半徑方向呈均勻輻射狀分布,其等
圖18－1
勢面是不同半徑的圓柱面.為了計算A、B間靜電場的電勢分布,沿軸線方向取一單位長度、底面半徑為r的同軸圓柱體的表面為高斯面.在S面內,高斯面如圖18－1(b)的虛線圖所示,由於此高斯面的上下底面沒有電場線穿過,設圓柱側面上各點的電場強度為E,由高斯定理得2πrE = σ/ε0,即
（18－1）
因為外柱面接地點為零電勢點,由電場強度與電勢的積分關系,在A、B兩柱面之間距圓柱中心軸為r處的電勢
（18－2）
同理可得A柱的電勢
將上式與(18－2)式相除,得相對電勢分布
（18－3）
由此式可知,在r1、r2和V1給定的條件下,相對電勢Vr/V1僅僅是距離r的函數,而且與1nr成線性關系. 為了仿造一個與靜電場分布相似的模擬場,我們設計出的裝置稱為「模擬模型」.模擬模型是把圓環形金屬電極A和圓環形金屬電極B同心地置於一層均勻的導電介質S′
圖18－2
上,如圖18－2（a）所示. 當給兩電極加上規定的電壓V1'後,在A、B電極之間的導電介質S'上就會產生一個穩定的電流分布.導電介質由導電微晶製成,它的電阻率比金屬電極大很多,因此導電微晶是不良導體.設其厚度為t,電阻率為ρ,電極A的半徑為r1,電極B的半徑為r2,則半徑為r到r+dr的圓周間導電微晶的電阻為
（18－4）
半徑為r到半徑為r2的圓周之間的電阻
（18－5）
同理,半徑為r1的A電極到半徑為r2的B電極之間電阻為
（18－6）
於是兩電極之間的總電流為
（18－7）
設外環的電勢為零,即 =0,內環的電勢為 ,距環心為r(r1<r<r2)處的電勢
整理得相對電勢分布
（18－8）
此式說明,模擬電流場的相對電勢分布與靜電場的相對電勢分布（18－3)式相同,只要模擬模型的r1、r2和 與長直同軸柱面的r1、r2和V1相同,必然有 ,由此有
所以模擬場與靜電場的電場強度和電勢的分布是相同的,如圖18－2（b）所示.因此,我們得出結論:穩恆電流場可以模擬某些帶電導體的靜電場.實際上,只有極簡單情形下的一些靜電場的電勢分布函數能用解析方法求出,所以通過模擬法來測量靜電場就具有實際應用價值.