静电场描绘实验仪 QSCE--22型静电场描绘实验仪技术说明书浙江求是科教设备有限公司 一、实验原理： 在这一些电子器件和设备中，有时需知道其中的电场分布，一般都通过实验的方法来确定。直接测量电场也有很大困难。所以实验时常来用一种物理实验的方法－模拟法。即仿造一个电场（模拟场时）与原电场完全一样。当用探针去测模拟场时，也不受干扰。因此可以间接地测出被模拟的电场中各点的电位。连接各等电位点作出等位面。根据电力线与等位面的垂直关系。描绘出电力线，即可形象地了解电场情况。加深对电场强度、电位和电位差概念的理解。 １、两点电荷的电场由图1-a所示，两点电荷A、B各带等量异号电荷，其上分别为＋Ｖ和－Ｖ。电子对称性。等电位面也是对称分布的，电场分布图见图书1-b。 （a）(b)图１做实验时，是以导电率很低的自来水，填充在两极间。若在两电极上加一定的电压，就可以测出自来水中两点电荷的电场分布。与长平行导线的电场分布相同。 ２、点电荷的电场分布由图2-a所示，园环Ｂ的中心放一点电荷Ａ，分别加-V和+V，由于对称性，等位面都是同心园，电场分布在取走园环Ｂ之后的图形，见图2-b。 （a）(b)图２同轴柱面（电缆线）的电场分布同轴电缆如图３所示，内筒半径为a，称a筒。外筒内半径为b,称b筒。设内筒和外筒单位长度上带电量分别为＋r和-r，电位分别为Va和Vb,则两筒之间的电场强度为Ｅ＝rr2两筒之间的电位差 Va-Vb=abnlrdrrrabdrab22将外筒接地即Vb＝０,则Va=abnlr2(1)两筒之间任一点，高轴为r处的电位为Vr，有Va-Vr=rdrrraEdrra2=arLnr2交(1)代入式得Ｖr=Va(1-abLnarLn)(2)上式就是两筒各带电量±r的电位分布。 图３若用自来水和电报模拟电场，其装置如图２－a所示。设自来水深度为h电阴率为Ｐ，则任一半径为r的圆周到半径为(r+ar)圆周之间的电阻为： dR=PrdrhPSdr2在两极之间自来水的电阻Rab=abnhPrdrbahPRdba122(3)两极之间的总电流为I=abnPhaVabRaVabRbVaV12(4)在电极a和半径为r圆周之间电位差为arIRrVaV(5)将I和Rar分别用(4)式和(5)式的结果代入得aVaVrV)1(abLnarLnaVabLnabLn(6)(5)式和(2)式相同，这就证明了可以用直流电场来模拟静电场，其电位分布是相同的，同时由(6)式可以看出，由于abnLaV都是常数所以rV是r的函数， 即等位线都是同心圆。 二、实验电路图用电压表（高阻）测绘等位点按照图４连成分压电路。Ｖ表可用GB-9B型电子管繁用表的10V档，Ｅ可取12V,1A的交流电源。经Ｒ滑线变阻器分压为实验所需要的两电荷之间的电压值。再测绘出各电位的等位点。 Ｒ改为8～10只电阻的电压等分器，Ｖ为示波器，同样测出不同电位的等位点。 ２、点电荷的电场描绘装置，参考图４进行试验，既可定性描绘，也可定量计算。 ３、平行板的电场分布（电容器）使用QSCE-2型电场描绘装置，在平行板电极内为均匀电场，平行板的两端部分和外部的电场也可测绘。 示波管的聚焦电场分布使用QSCE-2型电场描绘装置可了解静电透镜的聚焦作用。加深对阴极射线示波器的理解。 使用QSCE-2电场描绘仪和静场描绘仪专用电源。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/342b7a8133b765ce0508763231126edb6e1a7663.html