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模擬靜電場描繪儀
靜電場的電場強度和電位是描述靜電場的兩個基本量,這兩個量的直接測量是很困難的。,先,難于保持場源電荷電量的持久不變,這是因為電荷總要通過大氣或支持物不斷地泄漏;其次,在測量時將探針引入靜電場的同時,在探針上會感應電荷,這些電荷產生的靜電場迭加在原電場,使電場發生顯著畸變,測量亦失去了意義。
通過測定電流場的等位面,求得其電場分布。其優點是,因為電場強度是矢量,電位是標量,直接測定電位要比測定場強容易得多。先測得等位面,再根據電力線與等位面處處正交的特點作出電力線,整個電場分布就可以用幾何圖形清楚地表示出來。有了電位分布,根據電場強度是電位梯度的負值也可以求出電場強度的數值。穩恒電流場和靜電場之間的相似性,可用以模擬靜電場。
采用導電紙進行模擬測量。由于導電紙具有%的導電率,因此兩,間加上穩定的直流電壓時,會有電流沿導電紙表而流過在導電紙上形成穩恒電流場的分布。只要導電紙的導電率比電,的導電率小得多,電,的表面就可以認為是一個等電位面,導電紙上電位分布就與被模擬的靜電系統完,類似。又由于導電紙的電阻率比空氣小得多,只要選用的伏特計的內阻比導電紙的電阻高得多,引入伏特計所帶來的測量誤差就可以忽略不計。
輻射狀電場測量:兩個帶相反電量,*窮長的同心圓性圓環電,在空間將產生一個垂直于圓柱面呈輻射狀的靜電場。我們在導電紙上涂上兩個同心圓環,加電壓后,沿導電紙將有一垂直圓周的輻射狀電場分布,以此可模擬輻射狀靜電場進行測量。現在電場被限制在水平面內,這相當于對原靜電場的一個水平剖面進行測量,將三維空間的問題簡化成了二維空間的測量。
,指標:
儀器由上層板、下層板和上下針移動座三部分構成。上、下層板用四個柱支承其間。
下層板為載,板,裝有產生輻射狀靜電場的圓柱電,、圓環電,、導電紙。上層板上裝有壓緊坐標紙的壓板,
上、下針移動標座可在下層上移動到不同測量位置,上針可在坐標紙上重復下針所在點的相應位置,所以稱為同步探針。
在空間產生輻射狀電場的兩個帶相反電量的同心圓環,圓環電,尺寸:圓柱為Φ15mm,圓環內徑為150mm。
測量帶反向電量的兩個點電荷的電場分布時換用兩個圓柱電,,其安裝于下層板上兩相距100mm的孔內,圓柱直徑為Φ15mm。
上針在上層板的坐標紙上重復下針的相應位置準確,使用方便靈活。
重 量:6Kg
外形尺寸:300×400×185mm
實驗自備件,非隨機配套部件:
a. 直流穩壓電源(10V,1A)
b. 數字%表
c. 導線、開關等
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