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...     

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…     

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…     

静电场模拟实验中一个不容忽视的误差

模拟法测绘静电场是教学大纲中规定的必做实验,实验中的许多问题已有不少文章作过讨论,但探针与导电纸之间的接触电阻在实验中引起的误差,却没有见文章加以研究。事实上这个误差是不容忽视的。我们使用的是清华大学教学仪器厂出产的双层式静电场描绘仪,模拟同轴电缆线中的静电场时,实验装置如图1。同心圆环的内外半径分别为α=1.00厘米,b=5.00厘米。设探针与导电纸的接触电阻为R,导电纸上半径为r的等势线内外两侧的电阻为R_2和R_1,则有如图2的等效电路图。可列如下方程:     

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     

对称场的测定问题

对称场的测定问题张世忠，林树和（山东省机械工业学校济南２５００１３）１问题的提出技术上常用导电介质中的恒定电场模拟静电场．如果在导电纸上放置两个点状电极，测得的等势线将是分别环绕两个电极的一些闭合曲线．我们问，这是等量异种点电荷产生的等势线呢？还是平...     

电场测绘实验中器材选用原则的研讨

利用稳恒电流场模拟静电场完成《电场中等势线的描绘》是中学新加的一个好实验,目前,对本实验中器材如何选用,还未见到较为系统的理论资料,使得完成实验处于被动和盲目状态。实验的主要器材有:导电纸、测量电表、电源、电极等,而这些器材本身各有不同规格,应该怎样选择是本文讨论的中心。测绘实验要求测绘误差不大于0.1×10~(-3)m,本实验就要求能把沿电力(流)线方向上相距0.1×10~(-3)m间电势差反映在电表上,以满足要求。为此我们选取导电纸上电势梯度最小的中部两个相距为△d=0.1×10~(-3)m的等势线a、b(a,b接近平行)间的导电纸为研究对象(如图1所示)。     

半波脉动直流电在实验中的应用

有的物理实验离不开稳恒直流电源,但有的实验并不要求电动势稳定,甚至要求周期性的通和断,这时利用半波整流电源和晶体三极管的放大和开关作用,就可以完成实验,而且节约费用、增强效果。现以电偶极子等势线描绘实验加以说明。一般该实验是用导电纸作导体来模拟电流场。该装置虽简单易行,但往往会产生两个问题:一是导电纸常不易购置,使有的学校无法开设;二是有的学校检流计不太灵     

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)     

导电纸的改进

在做模拟电场的实验中,使用导电纸越来越普遍了。但目前生产的导电纸既薄又不防潮,有如下缺点:①容易被探针划破或磨损;②潮湿天气导电纸膨胀,出现绉纹,使被模拟的电场变形,以致拆卸仪器更换导电纸影响实验进行。为了克服上述缺点,我们作了如下改进,用一张厚度为0.2mm的复合聚脂薄膜     

用导电橡胶代替导电纸

在做模拟静电场的实验中,通常都是使用导电纸作为导电介质。但它有如下几个缺点:1.容易被探针划伤或磨损;2.更换导电纸时易起皱;3.与电极接触不太理想。针对上述缺点,可以作出如下改进:用厚度约为1mm左右的导电橡胶,按要求剪成导电纸的形状,作为导电介质。由于橡胶弹性极好,并且不易损伤,因此能很好地克服上述缺点。一般生产计算器、机厂家都有导电橡胶。如买不到或者没有合适规格的导电橡胶,也可自制,     

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。     

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...     

电偶极子电场描绘实验中的一个问题

不少院校,特别是不少医学院校的物理实验课都开设电偶极子电场描绘这一实验.这个实验本来是一个静电实验,但是如果真的用静电来做这个实验,则会遇到很多困难.例如静电荷的电量在空气中不易保持;又如把探测电极引进电场时会产生静电感应,感生电荷的电场会叠加在被探测电场上,使之发生畸变等等.所以一般并不用静电来做这个实验,而是用适当的电流的电场来进行模拟的. 电偶极子电场的模拟方法一般是这样的:取一电阻率较大的平导电薄层(如导电纸或在平底盘中放一薄层自来水或稀盐溶液),在导电层上固定两支金属针作为电极,接上电源后,导电层中就产…     

三点式静电场测试笔

针对GVZ-4型导电微晶静电场描绘仪测量精度差和实验效率低的弊端,研制了三点式静电场测试笔.该三点为测试点、动定位点和静定位点.在导电微晶上进行测量时,将动定位点和静定位点放于参考点,测试点测出电势点位置后,这三点构成一个稳定的三角形.在没有形变的情况下,将动、静定位点放于纸上相应的参考点,测试点的位置随之而定,该点就是等势点.利用三点式静电场测试笔进行测量,不仅能提高测量精度和实验效率,而且可以降低实验成本及制造成本低.     

对静电场描迹仪的改造

在静电场描绘实验中，大多是使用南京长江电器厂生产的ＱＥ—２型静电场描迹仪．由于长期使用原装碳粉纸破损，从市场上购买的新碳粉导电纸，在小范围内移动探头电表大幅度摆动，无法进行实验．为了使实验能及时开出，我们对描迹仪的导电板作了如下的改造，效果极佳．松开...     

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...     

两维电场和电流的可视化

文章利用保角变换和镜像电荷,借助数学软件画出了正方形和正三角形上点电荷和电流对等的等势线和电场线的图形.从上半复平面到矩形或三角形上的保角变换可以用第一类不完全椭圆积分或不完全贝塔函数表示.满足Dirichlet或Neumann边界条件上半复平面上的等势线和电场线可以用镜像电荷(流)方法求得,它们是一系列垂直正交的圆.选取特殊参数,保角变换把这些等势线和电场线映射到正方形或正三角形上,点电荷映射到对称中心,电流映射到顶点.     

导电栅网对相对论速调管中电子束的约束作用

介绍利用导电栅网约束相对论速调管(RKA)中强流电子束的理论分析及实验结果.用近似的空间电荷场分布分析导电栅网约束实心电子束稳定传输时的电子运动情况，讨论束流稳定传输的条件；并介绍在一台直线感应加速器上利用导电栅网约束未调制强流束(约400kV，2.5kA)长距离(约60cm)传输的实验结果，同时给出利用导电栅网约束RKA中调制电子束的实验结果.理论分析及实验研究表明，导电栅网对实心束的约束作用对电子束能量相对不敏感；导电栅网可有效地用于RKA中取代磁场系统约束强流相对论电子束.     

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。