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．     

关于用稳恒电流场模拟静电场的对应条件问题

(一) 我们知道,静电场_e和稳恒电流场_i都遵循环路定理∮_L_e·d=0,∮_L_i·d=0它们都有势函数U,使得_e=-▽U,_i=-▽UU是我们熟知的电位。稳恒电流场和静电场就是通过它们的电位建立了对应关系。如果一个稳恒电流场的电位分布等于一个静电场的电位分布,则这个静电场就可以被那个稳恒电流场所模拟。所以,场的模拟问题的本质,就是电位模拟。 (二) 一般的静电场是三维的。但三维空间的电位不便测量。所以我们试图用二维的电流场来     

《电磁学》自学辅导材料(三)

第四章研究稳恒磁场,主要讨论两个问题.第一是建立对稳恒磁场的描述,阐明它的规律和性质.第二是磁场对处于其中的载流导线和运动电荷施加作用力的问题.虽然稳恒磁场与静电场是不同性质的场,它们有不同规律,但它们都是矢量场,在不少问题上有一定的类似之处.因此在这部分的学习中,采用对比的方法,可以收到较好的效果. 一、稳恒磁场的性质及计算 稳恒电流产生的磁场称为稳恒磁场。载流导线间的相互作用、运动电荷与电流之间的相互作用都是通过磁场实现的.磁场与静电场一样,都与电荷相联系,但静电场是与静止电荷相联系,而稳恒磁场则是与连续匀速…     

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…     

静电场模拟实验的教学研究

用稳恒电流场模拟静电场是理工科大学生的必修物理实验.在传统的物理实验教学中,一般使用等臂记录法获取实验数据,然后根据等势电压与等势圆半径的对数的线性关系,进而求出内圆柱电极半径和外环电极内半径.本文根据实验数据的特点,分别使用指数拟合法、二元线性回归法和A类不确定度法同时处理用稳恒电流场模拟静电场中得出的实验数据,给出稳恒电流场模拟静电场实验的误差分析.通过对比,对数据处理方法在实验教学中的应用进行了相关分析和研究.     

用模拟法测绘二维流场和温度场

在科学研究和工程设计中，常需要测定二维温度场，流体场的空间分布．对这些场参数的直接测量较难进行．如果应用计算机解微分方程，不但计算量大，且精度也欠佳．故我们在模拟法描绘静电场的基础上，依据物理上的可比性，建立模型．尝试用恒稳电流场来模拟温度场、流体场，取得了一定的预期效果．     

浅谈“电流场模拟静电场”实验中的二场的比拟

本讨论了“用稳恒电流场模拟静电场”实验中的二场比拟的依据和条件。     

场源分布的对称性与场分布的对称性

场源分布的对称性与场分布的对称性李复（清华大学物理系，北京１０００８４）王秉严（天津市电机技校，天津）（收稿日期：１９９７－０７－０４）静电场、稳恒电场（与稳恒电流相伴的电场叫稳恒电场）、静磁场、稳定的感应电场、静引力场等经典矢量场，由相应的场源——...     

静电场描绘实验中导电介质的制备

模拟法描绘静电场是大学物理实验必修实验项目之一。在实验开设过程中,随着实验仪器的使用,产生稳恒电流场的导电介质不断磨损,介质层均匀性的破坏对实验结果的影响极大。通过配比10wt%的导电炭黑环氧树脂基导电涂料作为静电场描绘仪的导电介质,在满足介质硬度要求和制备成本低廉的前提下,实验结果表明:采用导电涂料作为同轴圆柱面间的导电介质,其电压分布的测量结果和无限长同轴线缆横断面上理论电势分布较为吻合,相对误差在3%以内。     

关于稳恒电流场模拟静电场实验的问题

许多学校都开设用稳恒电流场模拟静电场的实验,一般是利用薄导电纸法。但是,在薄导电纸上所模拟的是什么样的静电场,却存在一些错误看法。例如,认为在薄导电纸上用点状电极做的模拟实验可以表示点电荷的静电场。用两个铜柱做正、负电极产生的电流场就代表正负点电荷的静电场等等。本文将指出上述看法的错误,着重阐明模拟静电场实验的原理和方法。     

静电场描迹仪的改进

静电场的描绘是各大专院校普遍开设的物理实验．一般均采用QE—2型静电场描述仪．其原理是用稳恒电流场的电压模拟静电场的电势分布．其不足之处的改进常见各刊．但仍存在一定的缺陷．（l）靠逐渐逼近的方法寻找等位点，探针应在电极架的下层板上做平面运动、寻找速度慢．（2）实验时由于弹簧片的形变等原因，无法保证上下探针处于一条轴线上．给实验的结果带来较大的误差．针对以上两点，我们在实验时对＊E—2型静电场描述仪做了改进（整个装置如图所示），经多次使用效果很好．（l）将上下两层的电极架改为电极板和载纸板放在同一个平面…     

电极与导电纸之间接触压降的测量方法

在用稳恒电流场模拟静电场的实验中，人们通常忽略了电极与导电纸之间的接触压降。本文讨论了接触压降的存在，并给出了测量接触压降的方法。     

计及自身霍尔电场时导体中的稳恒电流

本文讨论了计及自身霍尔电场时导体中的稳恒电流问题．通过圆截面长直导线中稳恒电流这一特例，讨论了电流、电荷、与场量的分布问题．最后从相对论角度对问题作了初步考查．     

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...     

稳恒电场和静电场

稳恒电场和静电场北京邮电大学乔本元程守株等主编的《普通物理学》第三版第二册在谈到稳恒电场时，有这样几段论述：“事实上，在导体内形成稳恒电流是和导体内稳恒电场的建立密切相关的，而引进直流电源就为稳恒电场的建立创造了条件．”，“这个维持在导体内的恒稳电场...     

模拟法在物理实验中的应用

模拟法指的是以相似理论为基础，不直接研究自然现象或过程的本身，而用与这些自然现象或过程相似的模型来进行研究的一种方法．当前物理实验中的模拟基本上可分为以下二种类型：(1)物理模拟．物理模拟就是指两个不同本质的物理现象或过程，当可用同一个数学方程来描述，就可用其物理现象或过程来模拟另一物理现象或过程．例如，静电场的电位与电流场的电位具有相同的数学表达式，故常用稳恒电流场模拟静电场．(2)计算机模拟(数学模拟)．本质上是对某物理现象或过程建立数学模型，再借助计算机技术来模拟物理实验中所发生的物理过程的方法．     

安培环路定理的正确应用

安培环路定理是描述稳恒磁场性质的重要定理之一, 它所描述的磁场分布与电流的关系适用于所有稳 恒磁场. 但是, 只有对那些具有高度对称性分布的电流和磁场, 应用安培环路定理分析磁场分布的数学过程才较为 简便     

立体角概念在电磁学中的应用

用立体角概念和计算式导出高斯定律、安培环路定律，并举实例说明对具有一定对称性的静电场与稳恒磁场的场强分布可以较简捷地求解。     

求解稳恒磁场的谐函数展开法

推导出稳恒磁场矢势的谐函数展开式,当稳恒电流的分布适宜于用直角坐标系表示时,可应用该展开式求解磁场,给出了应用该展开式求解稳恒磁场的例子。