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1、实验十：静电场测绘2008年12月2日一、目的与要求1、学习用模拟法测绘静电场的分布2、加深对电场强度和电势概念的理解二、实验原理1、同轴电缆电场和电势分布同轴电缆的等势线是一簇同心圆，距离轴心r处的电势Ur由式ln(b/r)Ur=Ua ------------------决定，同时可导出等势半径r的表达式：ln(b/a)R=a^n×b^1-n式中， n=Ur/Ua,则可知电势TUr越高（越接近Ua）,其相应的等势线半径r越小。

2、2、静电场的描绘方法dUr Ua 1由Er=-------- = ---------------可知，场强E在数值上等于电势梯度，方向指向电势降落的方向，考虑到E是矢量，u 是标量，从实验测量来讲，测定电势比测定场强容易实现，所以可先测绘等势线，然后根据电场线与等势线正交原理，画出电场线。

3、这样就可由等势线的间距及电场线的疏密和指向，将抽象的电场形象地反映出来。

4、Dr ln(b/a) r三、实验仪器静电场测绘仪（包括模拟电极和电源）、检流计、电阻箱、毫米方格纸及导线等。

5、四、数据处理【图】表1a=8.98㎜ b=48.44㎜其中，p由坐标图测得，TraR=a^n×b^1-n n=u/u其中：n=u/u=R/R所以n=700Ω/1000Ω=0.7 rar总 1n=500Ω/1000Ω=0.5 2n=300Ω/1000Ω=0.3所以： 3R=a^n×b^1-n T1=8.98^0.7×48.44^0.3=14.9ΩR= a^n×b^1-n T2=8.98^0.5×48.44^0.5=20.9ΩR= a^n×b^1-n T3=8.98^0.3×48.44^0.7=29.2Ω 所以:E1=|R-R|/R×p1T1T1=(17.7-14.9) /14.9× =18.8%E2=|R-R|/R× p2T2T2=(24.6-20.9)/20.9×=17.7%E3=|R-R|/R× p3T3T3=(37.1-29.2)/29.2× =27.1%五、分析与讨论本次实验通过模拟法测绘静电场的分布，通过改变不同的电势值描绘出不同的等势线。

6、在描绘同轴电缆的等势线簇时，要确定好等势圆的圆心。

7、电势越高其相应的等势线半径越小，同轴电缆的电场强度的大小与半径成反比。

8、越靠近电极，电场越强，电场线越密。

9、测量等势线的半径与理论值相减，求出百分误。

10、本次实验百分误较小，准确度较高。

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