用电压场模拟静电场
【实验目的】
1.模拟方式来测绘具有相同物理方式的数学场。
2.分布曲线及场量的分布特征。
3.深对各化学场概念的理解。
4.步学会用模拟法检测和研究二位静电场。
【实验仪器】
GVZ-3型导电微晶静电场勾勒仪
【实验原理】
模拟法本质上使用一种便于实现、便于检测的化学状态或过程模拟不易实现、不便检测的状态和过程,要求这两种状态或过程有一一对应的两组数学量,且满足相像的物理方式及边界条件。
通常情况,模拟可分为化学模拟和物理模拟,对一些数学场的研究主要采用数学模拟(数学模拟就是保持同一化学本质的模拟),比如用光测弹性模拟型腔内部挠度的分布等。物理模拟也是一种研究化学场的方式,它是把不同本质的化学现象或过程大学物理实验静电场的模拟,用同一物理多项式来勾勒。对一个稳定的化学场,若它的微分等式和边界条件一旦确定,其解是惟一的。两个不同本质的数学场假如描述她们的微分等式和边界条件相同,则她们的解是一一对应的,只要对其中一种便于检测的场进行测绘,并得到结果,这么与它对应的另一个数学场的结果也就晓得了。因为稳衡电压场便于实现测量,所以就用稳衡电压场来模拟与其具有相同物理方式的其他化学场。
我们还要明晰,模拟法是实验和检测无法直接进行大学物理实验静电场的模拟,尤其是在理论无法估算时,采用的一种方式,它在工程设计中有着广泛的应用。
(一)模拟长同轴圆锥形线缆的静电场
稳恒电压场与静电场是两种不同性质的场,然而她们二者在一定条件下具有相像的空间分布,即两种遵循规律在方式上相像,都可以引入电位
,电场硬度
,都遵循高斯定理。
对于静电场,电场硬度在无源区域内满足以下积分关系
对于稳恒电压场,电压密度矢量j在无源区域内也满足类似的积分关系:
由此可见E和j在各自区域中满足同样的物理规律。在相同边界条件下,具有相同的解析解。因此,我们可以用稳恒电压场来模拟静电场。
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