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.     

静电场描绘实验的教学改进研究

为了使学生学好静电场描绘实验课对此实验在讲义和操作中存在的三个问题：实验讲义的阐述思路不清晰、实验器材存在实际问题、实验操作缺少指导方法等,进行了分析与探讨,结合课堂教学和学生各种实际情况,提出了调整实验讲义的阐述思路、实验器材的选择要简洁可靠、教师要善于总结应对方法等改进办法。期望能对仪器厂商、教学同仁、在读学生有所借鉴。     

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     

静电场的描绘实验的探讨

指出在列电场的描绘实验中存在的一些问题，并从理论到实验及方法进行了论证和探讨。     

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。     

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．     

“模拟静电场”实验中描绘仪的改进

将双层式静电场描绘仪改为单层式静电场描绘仪．电极从面接触改为线接触。     

模拟法描绘静电场实验中结果与理论不一致的探讨

对水槽式模拟法描绘静电场时出现的实验结果与理论不一致的原因进行了分析，并提出解决问题的方法。     

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。     

静电场描绘的一种改进方法

本文介绍的是使用算术平均法作出等势线,描绘静电场。与课本中的方法进行比较,结果误差更小,更准确的描绘了静电场的分布。     

静电场描绘仪的改进

传统的模拟法静电场描绘仪存在的缺陷,针对这些缺陷提出了改进方案.通过实验比较,改进后的描绘仪能很好地模拟描绘静电场,值得推广.     

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。     

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.     

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。     

三维立体结构静电场描绘装置的设计和研究

目前关于静电场描绘实验的改进大多都局限于平面上,主要是在一维二维层面讨论,三维空间描绘的实验很少,仅有一些通过软件分析平面数据再拉伸成立体这方面的改进,不够直观。但是带电体周围的电场分布通常是三维空间的,为了让学生更直观的了解和研究静电场在空间中的分布,本实验以三维模块设计为核心,在静电场描绘中,三维模块主要由相关辅助部件构成,通过实验操作把非对称结构的三维静电场准确形象的定位且描绘出来。     

Matlab模拟静电场与模拟静电场实验的比较

大学物理实验中用模拟法测绘静电场实验虽然可以描绘静电场的分布情况,但不够准确.用Matlab计算并模拟的静电场不仅理论清楚,结果也较为准确.两者互为补充,用于实践教学,使实验与理论得到了完美的结合.     

静电场实验数据的计算机处理方法

基于MATLAB计算语言提出了一种模拟法测绘静电场实验的数据处理方法。该方法处理数据准确 ,将计算机技术和传统实验相结合 ,可全面提高学生的素质     

模拟静电场实验中导电介质的选择

通过比较3种静电场描绘仪器的实验结果,分析误差产生的原因,指出选择导电介质应注意的问题。