模拟法测绘静电场实验的几个问题.pdfVIP

维普资讯 第 ??卷?第 ???? 郑 州 工 学 院 学 报 ? ?????? ? ??? ?蚋?年 ? ?? 月? ???? ??????????????? ??????????????????????? ? ???? ????? 模 、? 拟?????≥?? 袁升兴? 法测?、．?? ?郑州 工学 院数理 力 学景 ?? 摘? 要 ： 本文较详细地讨论 了静 电场的模拟条件．对实验装置提出改进意见．并 阻同轴圆? 绘?柱 电极 为例分 析 了其 电位 分布 的误 差．? 关 键 词 ： 静电辑，稳恒电场?应 流密度? 电位移矢量? ?、 ? ? ? ．一 ? 静模 拟 ?法 测 绘 静 电 场 是大 学 物 理 实验 的 基 本 课题 之 ～ ，其 所 以基 本 就 在 于 该 实 验 处 理 问? 题 的电方 法?一一模 拟 法 在 科 研 、 设 计 等 工 程 技 术 中有 着 广 泛 的 应 用 ． 实 验 本 身 虽 然 并 不 太? 繁 ．但 要 真 正理 解 和 掌 握模 拟条 件 ， 以及 在现 有测 试 设 备 情 况下 较 准 确 的测 出 各 种 边 界 条? 件的场分布?还是 比较 困难 的。本 文针对这些 问题提 出看法 ．以供研讨 ．? ? 实静 电?场 的模 拟条 件? 首验先应?该明确只要两个物 理盈 所遵从 的物理 规律或描述该规律的数学形式相似，就可? 以互的相??摸、?拟 ．静 电场 的模 拟也是一 样的，可 以用电学量的稳恒电流场来摸拟；也可以用非? 电学量?的二，?其它场来模拟 ，例如 固体力学 中的应变场等 ，只要它们之 问满足模拟条 件即可．? 本 实 验 根 据 静 电场 与稳 恒 电 流场 的 相 似 性 ．利 用 碳 索 导 电 纸 中 的恒 定 电 流场 来 模 拟无 ? 源区个?空?间不存在 电荷 ?．的二维静电场，列 出在某种边界条件下无 源 区的静 电场 的分 布．? 在 无 源 区 的静 电场 中， 电场 强 度? ， 电位 多 矢 量 ?及 电 位? ，所 满 足 的基 本 方 程 与 导 出? 问 ??? ×? ? ?? ?， 巨?‘??一?? 方程为：? ??．石??? 或 ?，石???一?? ???? 题‘ ? ???：?一?，? 【巨，? 一?。，? 式中?为 电介质 的介 电常数 。? 在恒定电流场中，电场强度首，电流密度了及电位?所满足的基本方程与导出方程为：? ?? ×巨??? ?，琶 · ??? ?? ??· 了??? 或 ?，??．? ??? ???? 了：柜? ?置； 一 ?? 式 中 ?戈导电介质的电导率． 由此看出导电介质 内部 的稳 恒电场与无源 区的静电场有 如下?