探讨如何改进静电场描绘仪(1)
2017-08-23 06:20
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[摘要]利用稳恒电流场在导体中的分布可以模拟静电场代写论文的分布。传统的静电场描绘仪存在着一系列缺陷，针对传统静电场描绘仪的不足作了部分的改进。通过实验比较，改进后的描绘仪能很好地模拟静电场。
[关键词]静电场 描绘仪 改进
静电场描：绘实验是高等院校普遍开设的一个基本的电磁学实验，因为直接测量静电场会因测量仪器的介入导致原静电场发生畸变而对其测量带来很大的困难，而稳恒电流场在导体中的分布规律和真空中静电场电势的分布规律完全相似。因此，通常是用稳恒电流场来模拟静电场，称这种方法为模拟法描绘静电场。
传统的静：电场描绘实验装置中，电极之问的导电介质通常用导电纸。目前，也有不少装置采用水来代替导电纸，但这两种方法均存在一系列的缺陷，导致描绘误差太大，严重影响了实验的效果。
针对以上两种介质存在的问题，我们对静电场描绘仪作了改进：以镀有ITO膜的导电玻璃作为电极之间的导电介质，采用双层探针直接记录各等势点坐标，通过描点的方法来描绘电场。我们对改进后的静电场描绘仪进行反复试验，效果很理想。
一、理论依据
导电介质中稳恒电流场和真空中静电场的电势都满足拉普拉斯方程。给定边值的拉普拉斯方程有唯一解，如果这两种处于相同的边值条件下，则它们的解是相同的。因而，可以用均匀导电介质中的电流场来模拟真空中具有相应分布的静电场。
两个通以稳恒电流的同心圆环电极可以用来模拟两个带等量异号电荷的无限长同轴圆柱面问的电场分布。很容易证明在这种情况下有式中a，b分别为内外圆环电极的半径，Ua为两极间的电势差，u为稳恒电流场中距圆心r处的电势。
（转载自科教范文网http://fw.nseac.com） 二、传统的描绘仪及其存在的缺陷
传统的静电场描绘仪如图所示，一般有两种做法一种是采用涂有石墨的导电纸作为电介质，通过探针和定位针，实现定量记录和数据分析，另一种是用水来代替导电纸作电介质，方法是在一个透明的有机玻璃水槽中固定电极，然后在水槽中装上适量的水，放到实验架的下层进行实验。
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