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实验 用电流场模拟静电场
专业 ___________________ 学号 ___________________ 姓名 ___________________
预****要点
理解静电场和电场线的基本特点，电位线与电场线的关系；
掌握模拟法测绘静电场的原理与方法；
在模拟静电场时，试说明对模拟电极和模拟介质各有什么要求；
在课前写好预****报告，上课时务必将预****报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。
实验内容、步骤及注意事项
用GVZ-3型静电场描绘实验仪模拟静电场。由电磁学理论可知，场强在数值上等于电势梯度，方向指向电势降落方向。考虑到是矢量，而电势是标量，从实验测量来讲，测定电势比测定场强容易实现，所以可先测绘等势面（线），然后根据电场线与等势面（线）正交的原理，画出电场线，这样就可由等势面（线）间距确定电场线的疏密和指向，将抽象的电场形象的反映出来。
描绘带电长直同轴圆柱面的等势面及电场线
按要求连接好电路，检查无误后接通电源；
将记录纸横向放在静电场描绘仪上层的载纸板上；探针的下针放入描绘仪下层的电极内，上针放在纸上；移动纸张，使得上针刚好对准八条辐射线的交点，然后用压纸磁条将纸张固定好（之后在打点的过程中，不得移动纸张的位置）；
保持探针的下针在电极内不变，将“校正/测量”开关拨到“校正”档，，再将“校正/测量”开关拨到“测量”档，记录此时的中心点电压的数值； 
用同步探针沿着八条辐射线中“1、3、5、7”四个方向，在内圆柱形电极的半径处和外圆柱形电极的内径处打点；
用同步探针沿着八条辐射线依次从里向外移动，分别找到各种不同数值电势的位置，在该位置上打点，并记录此时的实际电压值（、、、）；
取下记录纸，用直尺测出和的值及各等势点到中心点之间的距离ri，填入表1和表2中；并计算表1和表2中的；
三、思考题
根据测绘所得等势面（线）和电场线分布，分析哪些地方场强较强，哪些地方场强较弱？
为什么要用模拟法描绘静电场（直接测绘静电场的困难）？为什么用电势而不用电场强度来测绘静电场？
用稳恒电流场模拟静电场，为了保证具有相同或相似的边界条件，稳恒电流场应满足那些条件？
四、数据处理要求
在打好点的记录纸的背面画出带电长直同轴圆柱面的等势线，根据等势线与电场线相互正交的特点，在等势线图上添上电场线，即为完整的两无限长带等量异号电荷同轴圆柱面的静电场分布图。
根据表1中的数据，由式 ，分别计算四个理论电势 对应的半径理论值，并计算与测量值的相对误差；写出详细的计算过程（注意写出公式的推导过程）
，数据保留三位有效数字。
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五、原始数据记录表格
组号 __________ 成绩