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实验:用描迹法画出电场中平面上的等势线

更新时间:2016/9/2 13:27:00  手机版

  用描迹法画出电场中平面上的等势线:

  实验目的:

  利用电场中电势差及等势面的知识,练习用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。

  实验原理:

  用导电纸上形成的稳恒电流场来模拟静电场,当两探针与导电纸上电势相等的两点接触时,与探针相连的灵敏电流计中通过的电流为零,指针不偏转,从而可以利用灵敏电流计找出导电纸上的等势点,并依据等势点描绘出等势线。

  实验器材:

  学生电源或电池组(电压约为6V),灵敏电流计,开关,导电纸,复写纸,白纸,圆柱形金属电极两个,探针两支,导线若干,木板一块,图钉,刻度尺。

  实验步骤:

  1、在平整的木板上,由下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,导电纸有导电物质的一面要向上,用图钉把白纸、复写纸、和导电纸一起固定在木板上。

  2、在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极,两个电极之间的距离约为10cm,将两个电极分别与电压约为6V的直流电源的正负极相接,作为“正电荷”和“负电荷”,再把两根探针分别接到灵敏电流计的“+”、“-”接线柱上(如图所示)。

  3、在导电纸上画出两个电极的连线,在连线上取间距大致相等的五个点作基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上。

  4、接通电源,将一探针跟某一基准点接触,然后在这一基准点的一侧距此基准点约1cm处再选一点,在此点将另一探计跟导电纸接触,这时一般会看到灵敏电流计的指针发生偏转,左右移动探针位置,可以找到一点使电流计的指针不发生偏转,用探针把这一点位置复印在白纸上。

  5、按步骤(4)的方法,在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点,相邻两个等势点之间的距离约为1cm。

  6、用同样的方法,探测出另外四个基准点的等势点。

  7、断开电源,取出白纸,根据五个基准点的等势点,画出五条平滑的曲线,这就是五条等势线。

  注意事项:

  1、电极与导电纸接触要良好,且与导电纸的相对位置不能改变。

  2、寻找等势点时,应从基准点附近由近及远地逐渐推移,不可冒然进行大跨度的移动,以免电势差过大,发生电流计过载现象。

  3、导电纸上所涂导电物质相当薄,故在寻找等势点时,不能用探针在导电纸上反复划动,而应采用点接触法。

  4、探测等势点不要太靠近导电纸的边缘,因为实验是用电流场模拟静电场,导电纸边缘的电流方向与边界平行,并不与等量异种电荷电场的电场线相似。

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