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...     

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...     

由接地导体限定的无限深槽内线电荷的电场

利用复数坐标系z上的施瓦茨-克利斯多菲变换和镜像法,计算由接地导体限定的无限深槽内线电荷电场中的电势分布和场强分布,给出电场线与等势线方程,并利用数学软件Matlab绘制出其电势分布三维图、电场线和等势线(面)图.     

有限长均匀带电直线的电场分布特点

通过库仑定律和麦克斯韦方程推导出有限长均匀带电直线的电场线方程和等势线方程,并利用绘图软件Winplot画出了电场线与等势线函数图像,直观地表现了电场的特点.     

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…     

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.     

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...     

利用运动模拟绘制点电荷的电场线和等势线

电场线和等势线是研究电学问题的重要工具,在高中水平上利用物体运动的模拟和计算机绘制点电荷的电场线和等势线,为进一步探究电场和电势的特点提供素材。     

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...     

线电荷与带有半圆柱凸起的接地导体所形成的电场

利用复数坐标系z上的保角变换,计算长直线电荷与带有半圆柱凸起的接地导体所形成的电场,给出电势和场强分布,并利用软件MATLAB绘制出电场线和等势线(面)图.     

基于保角映射的格林函数法及其应用

将格林函数法与保角映射相结合,求解复杂形状边界的二维静电场边值问题,得出电场分布规律,并通过MATLAB数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了格林函数法的应用范围,为求解边界形状复杂的二维静电场的边值问题提供了一种新的思路和途径.     

用计算机模拟点电荷在二维平面上的静电场

二维平面上的点电荷的静电场是静电场问题的基础，作者独立开发了软件用以模拟，此程序由用户决定点电荷的所有参数，快速地生成视阈内的等势线与电场线，使用户方便的获得电场直观印象，并可以得到任意点的电势与场强，该程序操作简单，对于学生、教师的学与教都能起到很好的辅助作用。     

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，     

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     

用电介质镜像法计算线电荷与介质圆柱所形成的电场

利用电介质镜像法计算线电荷与介质圆柱体所形成的电场,给出电势与场强的解析表达式,进一步得出等势线与电场线方程,并利用软件MATLAB绘制出电场线和等势线(面)图予以验证.     

平面磁场的磁感应线

尽管平面电场的电场线和等势线的计算出现在大学的数学物理教学中,平面磁场的磁感应线的计算却很少在教学中涉及。本文通过讨论平面磁场与平面电场的基本性质以及它们之间形式上的对应关系,发现平面磁场的磁感应线与相应特定平面电场的等势线重合;因此可以通过计算相应平面电场的等势线来获得平面磁场的磁感应线,为绘制平面磁场的磁感应线提供了一种简易方法。文中通过一个简单示例来印证平面磁场的磁感应线和平面电场的等势线之间的对应关系。     

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.     

基于保角映射的镜像法的应用

将镜像法与保角变换法相结合,求解复杂形状边界的二维边值问题,得出电场分布规律,并通过Matlab数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了镜像法的应用范围,为求解边界形状复杂的二维静电场的边值问题提供了一种新的思路和途径.     

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。     

半圆柱壳电容器内的电场及其电容

利用复数坐标系z上的保角变换,计算半圆柱壳电容器内的电势、场强分布,给出其电场线和等势线方程,绘制出电场线和等势线图,并计算其电容量.