四川

实验时间：20xx年10月18日

实验名称：静电场的模拟测绘 成绩：

学号：08071010219

实验目的： 班级：应物08级2班

姓名：刘 春

1、学习用稳压电流场模拟静电场的方法；

2、测绘无限长同轴电缆中电场和示波管电子枪焦距电场的等位线； 3、加深对电场强度和电位概念的理解。

实验仪器：

双层式电场描绘仪、直流稳压电源、电压表、开关、导线、记录纸。

实验原理：

静电场是由电荷分布决定的，确定静电场的分布，对于研究带电粒子与带电体之间的相互作用是非常重要的。理论上讲，如果知道了电荷的分布，就可以确定静电场的分布。在给定条件下，确定系统静电场分布的方法，一般有解析法﹑数值计算法和实验法。在科学研究和生产实践中，随着静电应用、静电防护和静电现象等研究的深入，常常需要了解一些形状比较复杂的带电体或电极周围静电场的分布，这时，理论方法（解析法和数值计算法）是十分困难的。然而，对于静电场来说，要直接进行探测也是比较困难的。其一是，静电场中无电流，一般的磁电式仪表不起作用，只能用静电式仪表进行测量，而静电式仪表不仅结构复杂，而且灵敏度也较低；其二是，仪表本身是由导体或电介质制成的，静电探测的电极一般很大，一旦放入静电场中，将会引起原静电场的显著改变。

由于在一定条件下电介质中的稳恒电流场与静电场服从相同的数学规律，因此可用稳恒电流场来模拟静电场进行测量。这种实验方法称为模拟法。对电子管、示波管、电子显微镜等许多复杂电极的静电场分布都可用这种方法进行研究，这是电子光学中最重要的一种研究手段。本实验通过测绘简单电极间的电场分布学习模拟法的运用。

模拟法本质上是用一种易于实现﹑便于测量的物理状态或过程来模拟另一种不易实现、不便测量的物理状态或过程。其条件是两种状态或过程有两组一一对应的物理量，并且满足相同形式的数学规律。理论分析知，除静电场外，传热学中的热流向量场和理想流体的速度场都可用电流场来模拟。此外，模拟法还常常用于大量缩小和小量放大等情况。因此，模拟法是一种重要的实验研究方法。

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