实验报告4-用电流场模拟静电场样本x
时间：2020-09-03 20:09:38 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
用电流场模拟静电场
一、 实验目的
学习用模拟方法来测绘具有相同数学形式的物理场。
描绘出分布曲线及场量的分布特点。
加深对各物理场概念的理解。
初步学会用模拟法测量和研究二维静电场。
二、 实验原理
用稳包电流场模拟静电场
静电场是真空中静止的电荷产生的电场，静电场用空间各点的电场强度 E和电位V来描
述。使用等位面和电场线的概念可以使电场的描述形象化。直接测量静电场是很困难的，而 稳包电流场与静电场在是本质上不同的，但在一定条件下导电介质中稳包电流场与静电场的 描述具有类似的数学方程，因而可以用稳包电流场来模拟静电场。
对静电场，在无源区域内有：gE?ds=。，仰虹。
TOC \o "1-5" \h \z 对稳包电流场，在无源区域内有：c[j.dS=0 , qj.dL=0 s l
同轴电缆的电场分布及同轴圆柱面电极问的电流分布 ^
在真空中有一个半径为ri=a的长圆柱体A （A是导体）和一个半径为r2 =b的长圆筒导体 B,它们中心轴重合，带等量异号电荷，则在两个电场问产生静电场。由静电场知识可得距 轴r处的电位为
糖 u 1
U r =u 0 —贝 U E =—^ -
lnb lnb r
a a
.b
In —
由稳包电流知识可得Ur'=U0 - Er =一、-
lnb lnb r
a a
三、 实验仪器
GVZ-3型导电微晶静电场描绘仪（包括导电微晶，双层固定支架，同步探针等）
四、 实验内容
连接电路，将电压校正为10.00V.
从1V开始，平移探针，由导电线微晶上方的探针找到等位点后，按一下记录纸上方的探针，
测出一系歹0等位点，用相同方法分别描绘出四种不同形状电极的等位线图（ 7~8条）。
描绘同同轴电缆的静电场分布。以每条等位线上各点到原点的平均距离 r为半径画出等位 线的同心圆簇。现出电场线，指出电场强度方向，得到电场分布图。
描绘同其它三种不同形状电极的静电场分布。
五、 注意事项
测量过程中要保持两电极问的电压不变。
实验时上下探针应保持在同一铅垂线上，否则会使图形失真。
记录纸应保持平整，测量时不能移动。
数据要保留到小数点后一位，且lnr小数后的位数与真数的位数相同
注意lnr-u实曲线坐标轴的选取（lnr是y轴）
六、数据处理
描绘同轴电缆的静电场分布如图1
Uo =10.00V, a=0.50cm, b=7.50cm
电势
直径
1
2
3
4
d平均值
半径r
5.00V
d1 （ mm）
3.48
3.46
3.42
3.50
3.47
1.73
4.00V
d2（ mm）
4.62
4.64
4.68
4.70
4.66
2.33
3.00V
d3（ mm）
6.48
6.40
6.42
6.36
6.42
3.21
2.00 V
d4（ mm）
8.55
8.52
8.54
8.42
8.51
4.25
1.00 V
d5（ mm ）
11.52
11.50
11.48
11.54
11.51
5.76
1
2
3
4
5
U实/V
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
r 实 /cm
5.76
4.25
3.21
2.33
1.73
ln r实
1.751
1.447
1.166
0.846
0.548
U计/V
0.975
2.098
3.134
4.317
5.417
U实一U计
2.6%
4.7%
4.3%
7.3%
7.7%
U计
U 实（V）
作者：张曼 2010.9.10
Be suits Log X
V - A + 8 * X
Error
4
Paraneter
Ualue
A
2.0537
Q.06992
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b
Ur 血一）
作lnr- U实图得到一条直线，验证了 lnr=lnb- u a 0根据软件分析得到此直线的表
达式是 Y=2.0537-0.3007X，令 X=0 时得到 rb=7.80cm,令 X=10 时，得到 ra=0.386cm,定值
a=0.5cm, b=7.5cm。
Ea
a=0.5cm, b=7.5cm。
Ea 二
0.386-0.5
0.5
= 22.8% , Eb
7.80-7.5
7.5
= 4.0%
七、思考题：
1 .根据测绘所得等位线和电力线的分布，分析哪些地方场强临膈州
答：由电场分布图可知，电场线密的地方场强较强，电场尴我商弱辑，而舞脸镇毓物地
的电极电导率远大于导电介质的电导电极表面垂直。方场强小，等位线疏的地方场强大。
的电极电导率远大于导电介质的电导
电极表面垂直。
从实验结果能否说明电极的电导率远大丁导电介质的
现象？
答：从实验结果说明电极的电导率远大丁导电介质的电导率。如不满足这条件，如对丁同轴 电缆，实验得到的等位线将是不规则的。
在描绘同轴电缆的等位线簇中时，如何正确确定圆形等位线簇的圆心，如何正确描绘圆形 等位线？
答：确定同心圆簇的圆心，可在圆周边任取三个点，根据几何知识，该三角形的两条边的垂 直平■分线的交点为圆心。
如果把实验时的电源电压增大一倍， 等位线和电力线的形状是否发生变化？电场强度和电 位分布是否发生变化？为什么？
答：电源电压增大一倍描绘得出的静电场图线与原来用 10V电源时的图线形状是相同的。只
是各等位线的位置有所变化，如1V等位线的半径变大了。
3 、通过活动，使学生养成博览群书的好 > 习惯。
B比率分析法和比较分析法不能测算出各因素的影响程度。V
C采用约当产量比例法，分配原材料费用与分配加工费用所用的完工率都是一致的。X
C采用直接分配法分配辅助生产费用时，应考虑各辅助生产车间之间相互提供产品或劳务的情况。错
C产品的实际生产成本包括废品损失和停工损失。V
C成本报表是对外报告的会计报表。X
C成本分析的首要程序是发现问题、分析原因。x
C成本会计的对象是指成本核算。x
C成本计算的辅助方法一般应与基本方法结合使用而不单独使用。V
C成本计算方法中的最基本的方法是分步法。 X
D当车间生产多种产品时，“废品损失”、“停工损失”的借方余额，月末均直接记入该产品的产品成本 中。x
D定额法是为了简化成本计算而采用的一种成本计算方法。x
F “废品损失”账户月末没有余额。V
F废品损失是指在生产过程中发现和入库后发现的不可修复废品的生产成本和可修复废品的修复费用。X
TOC \o "1-5" \h \z F分步法的一个重要特点是各步骤之间要进行成本结转。 （V）
G；各月末在产品数量变化不大的产品，可不计算月末在产品成本。错
G工资费用就是成本项目。 （乂 ）
G归集在基本生产车间的制造费用最后均应分配计入产品成本中。对
J计算计时工资费用，应以考勤记录中的工作时间记录为依据。 （V）
J简化的分批法就是不计算在产品成本的分批法。 （x ）
J简化分批法是不分批计算在产品成本的方法。对
J加班加点工资既可能是直接计人费用，又可能是间接计人费用。V
J接生产工艺过程的特点，工业企业的生产可分为大量生产、成批生产和单件生产三种， X
K可修复废品是指技术上可以修复使用的废品。错
K可修复废品是指经过修理可以使用，而不管修复费用在经济上是否合算的废品。X
P品种法只适用于大量大批的单步骤生产的企业。X
Q企业的制造费用一定要通过“制造费用”科目核算。X
Q企业职工的医药费、医务部门、职工浴室等部门职工的工资，均应通过“应付工资”科目核算。X
S生产车间耗用的材料，全部计入“直接材料”成本项目。X
TOC \o "1-5" \h \z S适应生产特点和管理要求，采用适当的成本计算方法，是成本核算的基础工作。 （X ）
W完工产品费用等于月初在产品费用加本月生产费用减月末在产品费用。对
Y “预提费用”可能出现借方余额，其性质属于资产，实际上是待摊费用。对
Y引起资产和负债同时减少的支出是费用性支出。 X
丫以应付票据去偿付购买材料的费用，是成本性支出。 X
Y原材料分工序一次投入与原材料在每道工序陆续投入，其完工率的计算方法是完全一致的。X
丫运用连环替代法进行分析，即使随意改变各构成因素的替换顺序，各因素的影响结果加总后仍等于指标的总差异，因此更换各因
索替换顺序，不会影响分析的结果。 （X ）
Z在产品品种规格繁多的情况下，应该采用分类法计算产品成本。对
Z直接生产费用就是直接计人费用。 X
Z逐步结转分步法也称为计列半成品分步法。V
A按年度计划分配率分配制造费用， “制造费用”账户月末（可能有月末余额/可能有借方余额/可能有贷方余额/可能无月末余额）
A按年度计划分配率分配制造费用的方法适用于 （季节性生产企业）
