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，     

改进《静电场的描绘》实验

《静电场的描绘》实验是通过让恒定的电流通过导电纸，模拟静电场测出导电纸上的等势线，用等势线与电场线的关系，画出电场线．学生通过对等势线的描绘，加深对静电场特性的理解．该实验，以前我校选用的仪器操作繁琐、误差大，实验现象不明显．经过几年的摸索，基本解决...     

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...     

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     

点电荷与导体球系统的电场线

用电像法将点电荷与中性导体球系统的电场化为一维点电荷分布系统的电场,导出电场线满足的方程,利用Mathematica软件画出了电场线簇图形,并对点电荷与接地导体球、点电荷与带电导体球两系统的电场线进行了描绘。     

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…     

电场线的应用

电磁学的高斯定理、环路定理是静电场的基础,电场线又与高斯定理、环路定理等价:静电场里许多不易定量计算或不用定量计算的问题都可以借助电场线的概念来解决．下面探讨电场线的应用．1电场线的概念     

平行导体板与带电直导线电场的保角变换分析

平行导体板间点电荷的静电场问题,由于其物理图像清晰,已经得到解决．平行导体平板问线电荷的静电场,可用分离变量法求解其问的电场,但比较繁琐、不直观．本文采用保角变换法分析了平行导体板和线电荷形成的静电场问题,采用指数变换与镜像法联合使用的方法,求解其间的电场分布．通过电势表达式,得到电场的解析形式,并结合Maflab画出电场线图形,最后将结果引申到平行导体板带电情况下的电势分布．     

二维复杂静电场的电场线方程求解及其数值模拟

在保角变换的基础上,给出由C-R条件及静电场的复势求解二维复杂静电场的电场线方程的方法,并利用MATLAB软件绘制出其电场线与等势线(面)分布图.     

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。     

等量电荷的电场线

电场线是形象图１描述电场分布的曲线,在静电场中,电场线每一点的切线方向都与该点的场强方向一致．在多数教材中都介绍了带等量正点电荷的电场线图．如图１所示,笔者认为这样形式的电场线图,从静电场理论和电场线描述电场规↓··图２ＰＰｑ１２ｑ１２２１ＥＥ...     

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…     

静电场的图像问题

在高中物理静电场中,我们都已经注重带电粒子在电场中的运动,我们还应重视描述电场本质的图像。描述电场的图像有以下两种情况,一种是直接在坐标系中用电场线或等势线描述电场,另一种是描述电场的物理量随距离或其他量的变化关系图像,如E-x图像,φ-x图像,E_p-x图像。一、在坐标系中用电场线或者等势线来描述电场例1、静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如右图所示。     

电场线的三维演示新方法

本文采用多根细丝线附在带电导体上的方法，来演示电场线。其优点是所演示的电场线的空间性强，可以比较形象地演示出带电导体在空间中的电场线分布。     

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...     

基于MATLAB的点电荷系电场分布的用户图形界面设计

电场强度与电势是描述静电场性质的重要物理量,利用电场线与等势面可以形象地描述静电场的分布,对其进行数值计算和模拟显示,可以使教学内容更加直观,提高教学效率.本文利用MATLAB编程和MATLAB的GUIDE开发了点电荷系所形成的电场场强分布及电势分布的用户图形界面(GUI),实现了二维平面内任意点电荷系电场的电场线和等势面分布的可视化,并可以方便地调整电荷数目、电量及位置并实时显示,在教学中能起到很好的演示作用.     

静电场描绘仪的改进

利用稳恒电流场在导体中的分布可以模拟静电场的分布．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．     

《电磁学》中静电类问题的可视化仿真实验设计

《电磁学》中基本概念、基本规律理论性强、场图复杂.针对离散点电荷系在空间产生的场分布、静电场中导体的静电感应现象、静电场中电介质的极化现象等典型静电类电磁问题,利用Matlab中的偏微分方程工具箱(PDEtool)、数学物理方程进行可视化仿真实验设计.仿真结果中电场线、等势线的分布很好地体现出典型电磁现象及相关物理性质,有助于信息技术条件下的教学方法改革.     

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...