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静电场描绘实验报告
静电场描绘试验报告 静电场描绘试验报告如何写?那么,下面就随第一范文网我一起来看看吧。
【试验目的】
。
E=l 2pe0r
式中λ为A(或B)的电荷线密度。其电位为
Ur=Ua-òEdr=Ua-arlr1n (1) 2pe0a
Ul=a 2pe01na假设r=b时,Ub = 0那么有
代入式(1)得 Ur=Ua
距中心r 处场强为 Er=1n(b/r) (2) 1n(b/a)UadUr1=× (3) dr1n(b/a)r
其中A、B间不是真空,而是充溢一种匀称的不良导体,且A和B分别与电流的正负极相连,见图2同轴电缆模拟电极间形成径向电流,建立一个稳恒电流场Er¢。可以证明不良导体中的电场强度Er¢与原真空中的静电场Er是一样的。
4、同轴圆柱形电级间的电流场
取厚为t的圆柱形同轴不良导体片来探究,材料的电阻率为ρ那么半径r的圆周到半径为(r+dr)的圆周之间的不良导体薄块的电阻为
dR=rdr× (4) 2ptr
半径r到b之间的圆柱片电阻为
Rrb=rbdrrb=1n (5) òr2ptr2ptr
由此可知半径a到b之间圆柱片的电阻为
(a)
图2 同轴电缆模拟电极 Rab=rb1n (6) 2pta
假设设U0 = 0,那么径向电流为
I=Ua2ptUa (7) =Rabr1n(b/a)
1n(b/r) (8) 1n(b/a)距中心r处的电位为 Ur=IRrb=Ua
那么稳恒电流场Er′为
¢UadUr1Er=-=× (9) dr1n(b/a)r¢
可见式(2)与式(8)具有一样形式,说明稳恒电流场与静电场的电位分布函数完全一样。即柱面之间的电位Ur与1nr均为直线关系。并且(Ur/Ua)相对电位仅是坐标的函数,与电场电位的肯定值无关。自不待言,稳恒电流的电场E′与静电场E的分布也是一样的。因为E¢=-dUr¢dUr=-=E (10) drdr
事实上,并不是每种带电体的静电场及模拟场的电位分布函数都能计算出来,只有在σ分布匀称几种形态对称规那么的特别带电体的场分布才能用理论严格计算。上面只是通过一个特例,证明白用稳恒电流场模拟静电场的可行性。
5、电场的测绘方法
由(10)式可知,场强E在数值上等于电位梯度,方向指向电位着陆的方向。考虑到E是矢量,U是标量,从试验测量来讲,测量电位比测定场强简单实现,所以可先测绘等位线,然后依据电力线与等位线正交原理,画出电力线。这样就可由等位线的间距,电力线的疏密和指向,将抽象的电场形象地反映出来。
静电场描绘仪(包括水槽、双层固定支架、同步探针等),如图3所示,支架采纳双层式构造,上层放记录纸,下层放带电极水槽。并将电极引线接出到外接线柱上,电极间有电导率远小于电极且各向匀称的导电介质水。接通沟通电源就可进展试验。在导电玻璃和记录纸上方各有一探针,通过金属探针臂把两探针固定在同一手柄座上,两探针始终保持在同一铅垂线上。移动手柄座时,可保证两探针的运动轨迹是一样的。由水槽上方的穿梭针找到待测点后,按一下记录纸上方的探针,在记录纸上留下一个对应的标记。移动同步探针在水槽中找出假设干电位一样的点,由此即可描绘出等位线。
运用方法:
(1)接线
静电场测试仪信号源的输出接线柱与电极接线柱相连,将探针架放好,并使探
针下探头置于放有电极的水槽中,开启开关,指示灯亮,有数字显示。电压