静电场模拟法的适用条件是什么?
(1)稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;
(2)稳恒电流场中的导电介质应是不良导体且电导率分布均匀,并满足s电极>>s导电质才能保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等位面。
用模拟法测绘静电场的导电介质必须是不良导体,能导电,但是电导率必须远远小于电极部分的电导率。所以一般试验中可以使用水,导电纸,导电玻璃之类的导电率不太高的导电介质。
为什么不直接测静电场中的电势来描绘等势线 为什么可以用模拟法来测绘静电场?
静电场是保守场,电场强度就是电势的梯度,此时两者是等价的。但是,此时电势是标量场,而电场强度是矢量场:明显还是前者比较简单
直接测量静电场是很困难的,因为仪表(或其探测头)放入静电场中会使被测电场发生一定变化。如果用静电式仪表测量,由于场中无电流流过,不起作用。因此,在实验中***用恒定电流场来模拟静电场。即通过测绘点定电流场的分布来测绘对应的静电场分布。
为什么要用模拟法描绘静电场?为什么用电势?
结论:使用模拟法描绘静电场是为了方便地预测电荷运动和电场分布;使用电势是为了研究电荷在电势场中的行为。
解释原因:静电场是由电荷分布形成的,而电荷的分布会影响电荷之间和电荷与外界间的相互作用,因此需要能够描述电荷分布和电场分布的方法来预测电荷的行为及其相互作用。
模拟法可以通过计算来模拟电场的分布,从而预测电荷运动;而电势则可以通过计算电场和路径积分得到,从而描述电荷在电场中的能量状态和势能差,以研究电荷在电势场中的运动和行为。
内容延伸:模拟法有多种,例如有限差分法、有限元法等,每种方法都有其适用的条件和精度。
而电势是一个重要的物理量,也是电磁场理论的基础概念之一,其在电动力学、电子学、等离子体物理、固体物理等领域中有着广泛的应用。
为什么用电势而不用电场强度来测绘静电场
答:首先电场强度很不容易测量(至今没有测量电场强度的仪器),所以用电场线和等势面垂直的特点,用等势线描述电场线,利用灵敏电流计找出电势相等的点画出等势面,进而画出电场线,从而测绘静电常 实验中用到测电笔、灵敏电流计、电极、直流电源、因为电势是有方向的
用模拟法测绘静电场思考题
答:1:带电情况怎么样的? 2:没有一定关系,沿电场线的方向电势逐渐减弱 点电荷激发的电场越靠近电荷电场强度越高。匀强电场场强处处相等! 3:建立直角坐标描点连线