静电场描绘实验仿真研究

虚拟仿真已成为大学物理实验教学中的重要技术手段，为加强静电场理论实验效果的认知，基于MATLAB App Designer开发了静电场描绘实验仿真软件，通过有限差分法得到数值解，利用MATLAB编写用户界面，实现了“同轴电缆”“平行直线电极”“聚焦电极”“劈尖电极”和“平行板电极”共5个电场测量的描绘，具有调节输入电压、测量等势点、描绘等势线与电场线等多项功能，并可将实验测量结果、解析公式与仿真结果进行对比.静电场描绘实验仿真软件的开发，有助于形象地认识静电场和建立完整的电场分析思维体系。     

模拟法描绘静电场实验的讨论与改进

本文对大学物理学实验中大都采纳的静电场描述的实验方法进行了讨论，对实验中等电势线及电力线的描绘原则进行了分析，并针对实验中经常出现的电场偏移的处理方法提出了一定的改进意见，本文还对静电场描绘实验中电极形状的选择提出了一些建议。     

基于智能手机的静电场描绘及模拟

鉴于疫情防控期间物理实验的居家学习难度,以静电场描绘实验为例,针对其打点量多造成的数据测算和处理量大、复杂且耗时等特点,提出了基于智能手机中的相机及Geogebra软件的数据处理方法,可利用手机完成实验后续的半径测量、等势线绘制、数据拟合及三维等势面的模拟等过程。相比于其他测算方法,基于智能手机的静电场描绘方法可行性及准确性高,操作简单且模拟的电场分布图像生动直观,有助于学生提高实验效率并加强对静电场分布的把握,对物理实验的线上教学具有一定的参考意义。     

模拟同号电荷静电场的实验

普通物理实验中,用直流电流场模拟静电场,必须要有正负电极,而目前生产的静电场描绘仪,只能模拟等量异号电荷的电场。同号电荷的静电场也是典型的静电场之一,用实验的方法描绘出来,对电磁学的教学无疑是有意义的。一、等位面电极的设计和制作要模拟同号电荷的场,除必须设置两个电位相等的同性电极外,还必须设置异性电极。根据静电场唯一性定理,如果把异性电极看作是二个同号电荷电场等位面,并做为电场区域的边界,则边界内部每一点的电位     

静电场场图描绘实验的剖析

简单形状带电导体组合的静电场分布可以用数学方程求解，而复杂形状的带电导体组合的静电场分布，虽然理论上都可用拉普拉斯方程求解，但实际计算相当复杂困难．如果直接用探讨测量静电电位，也会因探讨的引入破坏了原电场分布，使测量结果误差很大．所以，实际上常用稳恒电流场模拟静电场的方法来描绘静电场场图．教学中，具体应用的器材有电解槽，还有导电纸和导电玻璃．静电场场图描绘实验，除了要使学生了解静电场模拟基本原理、实验方法以及等位线、电力线的特性以外，还有一些重要问题，需要学生理解．如实验所描绘的对象是什么？测绘…     

用模拟法研究静电场——静电场的等势线，电力线的描绘

用模拟法研究静电场──静电场的等势线，电力线的描绘乔卫平，陈新雷（上海交通大学２０００３０）静电场描绘是国内外理工类院校普遍开设的物理实验．通常做法是用稳恒电流场的电压模拟静电场的电势分布，而对电力线和电极的电荷密度分布基本不作讨论，或仅在电磁学理论...     

静电场描绘实验的研讨

引言 静电场描绘是国内外高等院校普遍开设的物理实验.由于直接描绘静电场存在很大困难,而稳恒电流场在导体中的分布规律--电流与电势差的分布规律和静电场中场强与电位差的分布规律可以用相同的数学关系式表达,所以通常是用稳恒电流场来模拟静电场.     

静电场的复势函数与模拟法描绘电场线的原理

静电场的复势函数与模拟法描绘电场线的原理上海交通大学乔卫平，陈新雷静电场描绘是理工科院校普遍开设的物理实验题目，通常用恒定电流场来模拟静电场的电势分布，再由描绘出的等势线族根据它们和电场线（电力线）正交的特点徒手画出相应的电场线分布来”‘二这样画出的...     

静电场描绘实验原理的简捷证明

静电场的描绘一般采用恒流电场模拟描绘,实验原理的证明和讲解是必要的,许多实验指导书上的证明过程不是过于繁琐就是不够清晰。提供了一种方法以供同行参考。     

静电场描绘实验的改进

静电场描绘实验中,通常是采用直流电场来模拟静电场（可模拟平行板电场,一对正负点电荷电场及单个点电荷电场）．如在导电纸上用一对平行金属条电极就可模拟平行板电场,理论上讲,平行板中央的等势线应该是相互平行的直线．但实验的结果往往是导电纸上各等电势点所连成的线未及金属电极的边缘就明显弯曲．经过多组观察,其原因是电极与导电纸接触不良所致．Ｊ２３１５型电场等势线描绘仪的条形金属电极仅在中央用一颗螺丝固定在底板上,而两端与导电纸的接触就不一定良好,为验证这个结论,先用电桥来检验,用多用表的电阻档,将多用表的…     

一种描绘静电场分布的实验装置

设计出一种描绘静电场等电势线和电力线分布的装置,包括两个异号静点电荷产生的电场和金属平行板电极产生的匀强电场,通过这种装置可方便地描绘出静电场的分布规律.     

静电场中等势线描绘实验的改进

现行物理甲乙两种本都安排有“电场中等势线的描绘”的学生实验。实验原理是用导电纸中较大的电流分布区域来模拟静电场。经过几年实践,笔者了解到一般学校(尤其是边远地区的学校)很难买到导电纸的专门产品,只好用类似产品代替或自制。即使用导电纸,在实验中也都不同程度地存在着以下问题:第一,导电纸(或代用品)     

静电场模拟实验数据处理问题解析

解析学生在静电场模拟实验数据处理中出现的问题,让学生进一步掌握实验数据处理的基本方法,加深对静电场描绘总体思路的理解,培养学生正确运用图解法表示物理规律的能力.     

静电场的复势函数与模拟法描绘电场线的原理

静电场描绘是理工科院校普遍开设的物理实验题目，通常用恒定电流场来模拟静电场的电势分布，再由描绘出的等势线族根据它们和电场线(电力线)正交的特点徒手画出相应的电场线分布来。这样画出的电场线误差较大，很难给出电场线及电极表面电荷密度分布的准确物理图象．为解决这一同题，     

静电场的描绘等势线测试的新方法

“静电场的描绘”实验中,通常采用方法是用一对电极产生的恒定电流模拟一对等量异种电荷产生的静电场．传统测试方法如图１,是用电压表直接测出电场中的几条等势线,根据等势线和电场线垂直的关系画出电场线．但是,这种方法,无论测量如何准确,其所测出的等势线总是发...     

用检流计做“静电场的描绘”实验

静电场的描绘是中专物理学的第一个电学学生实验．它对巩固抽象的静电学理论，培养学生电学实验技能，都具有重要作用．静电场的描绘，就是先实测出导电纸平面上的等势线，再画出电场线．以往的实验我们是用电压表测出等势线的．由于电压表的内阻不够大，在测量过程中改变了导电纸上的电场分布，实验所得到的曲线与教科书上所给出的相应曲线相差甚远。虽然可以找出问题的原因，但学生在心理上很难接受这个失败的现实．著改用检流计测等势线，可收到很好的效果．两种实验曲线见图1，图2．图2用电压表测出的等势线具体做法如下：实验线路如图3…     

新型恒定电场等势线描绘器

新型恒定电场等势线描绘器杨介信（华东师范大学物理系）杨兵（上海电信技术研究所）彭新红（上海铁道学院物理室）静电场的模拟描绘方法较多，各有利弊．其中以电阻网络法精确度最高，但所需的等位点不能直接获得，需要相应点电位测定后再计算得到，最后画出某种电位的等...     

关于“静电场描绘”实验的改革

在《中专物理实验》教材中,“静电场的描绘”实验,是以恒定电流在导电纸上流动模拟静电场,学生比较难以理解,另外,该实验得到的电场线,也是在实验中得出等势线后,再依“电场线与等势面垂直”画出来的,这就先要学生接受“电场线与等势面垂直”这个结论,并不能在实验中使这个结论     

自制简易“等势线描绘器”

自制简易“等势线描绘器”黄小萍（新疆城市建设学校乌鲁木齐８３０００１）在中专物理实验中，笔者根据教学大纲的要求，自制了简易“等势线描绘器”，可做等量异种点电荷电场中的等势线和匀强电场中的等势线两个实验．造价低，易制作，可以广泛在学生分组实验中应用．１...     

导电微晶静电场描绘仪的改进

分析了传统导电微晶静电场描绘仪存在的缺陷,通过对实验仪器进行改进,消除了由于探针装置及电路设计等问题引入测量的误差,实验结果表明,改进后描绘仪提高了模拟描绘静电场准确度,减少了实验系统误差。