THME-3型静电场的描绘 实验指导书
实验三静电场描绘
实验三 静电场描绘一、实验目的1．学习用模拟法研究静电场；2．描绘点电荷及圆柱形电容两种电场结构的等位线。
二、实验设备静电场描绘仪 静电场描绘电源 两种电极三、实验原理1．静电场与稳恒电流场带电体在它周围的空间产生电场，可以用电场强度E 或电势U 的空间分布来描述，讨论静电场的描绘是探索其电势U 的空间分布，因为电势是标量，在测量上要简便些．但是直接测量静电场中各点的电势是很困难的，这是因为静电场中不会有电流，不能用直流电表直接测量，除非用静电式仪表测量，但用静电式仪表测量就要用到金属制的探头，而伸入静电场中的金属探头将使静电场发生显著的变化.用稳恒电流场模拟静电场的实验设计，使静电场的实验研究比较容易进行．静电场和电流场本是不同的场，但是可以看到它们的相似性，例如它们都引入电势U ，而电场强度U E -∇=；它们都遵守高斯定理；对一静电场有⎰⎰=⋅)(0S ds E (闭合曲面S 内无电荷)对一稳恒电流场，则有⎰⎰=⋅)(0S ds j （闭合曲面S 内无电源）（a ） （b ）图3-1静电场与稳恒电流场的这种相似性给人们一个启示．如图3一l(a)由几个电势为U 1、U 2、U 3的带电体激发的静电场中p 点的电势为U 时；那么，将形状与带电体相同的良导体置于导电介质中的相同位置，加上直流电压，使它们的电势也是U 1、U 2、U 3[图3一l(b)]，则在导电介质中对应P 点位置的P ’点的电势U ’将和U 相同．反过来如果测量出稳恒电流场中P ’点的电势为U ’，则相应静电场中P 点的电势U 将和U ’相同．这表示通过测量稳恒电流场的电势分布可以了解相应静电场的电势分布，实验结果表示这样模拟是恰当的．2.两共轴无限长均匀带电圆柱体间的静电场 如图3-2，设内圆柱半径为r a ，势为U a ；外环内半径为r b，电势为U b ，则静电场中距离轴心为r 处的电势U r 可表示为：⎰-=rr a r a Edr U U (3—1) 又根据高斯定理，电荷均匀分布的无限长圆柱体的场强大小为 rc E = （当b a r r r <<时） （3—2） 式中C 由圆柱体上线电荷密度决定。
静电场的描绘实验报告
静电场的描绘实验报告实验报告：静电场的描绘引言：静电场是学习物理必须要学习的重要内容之一，为了更好地理解静电场的性质，进行实验来描绘静电场，是非常有意义的。
实验方法：我们使用三种不同的实验设备来描绘静电场，分别是电荷静电力测量仪、电磁感应仪和电势差测量仪。
实验一：电荷静电力测量仪我们用电荷静电力测量仪来测定电荷间的静电力大小及方向，并将数据转换成向量图形表示。
具体实验步骤如下：1.在电荷静电力测量仪上调整两个测量电荷球的距离，并记录下电荷球带的电量。
2.将第一个电荷球放置在原点位置，然后将第二个电荷球移动以便操作者能够得到一系列点的静电力测量值。
3.以第一个电荷球为原点，绘制坐标系，并在坐标系上标出第二个电荷球所处的数据点。
4.通过在点上画出向量表示每个点的静电力大小和方向，并连接向量得出静电场线。
实验二：电磁感应仪在这个实验中，我们使用电磁感应仪来描绘静电场，并观测屏幕上的电荷密度线。
1.在电磁感应仪的探头上加上静电荷，并将探头移至所需的位置。
2.将探头上的传感器与计算机相连，并启动软件。
3.在屏幕上选择并观察电势线和电荷密度线。
4.通过将探头移动至所需的位置，可以观察到整张屏幕上的线性变化，从而描绘整个静电场的图像。
实验三：电势差测量仪在这个实验中，我们使用电势差测量仪来直接测量已知两个电荷之间的电势差，并画出等势面。
1.在两个电荷静电力测量仪上设置两个位置，并测定所需的电势差。
2.以第一个电荷为原点，绘制坐标系并在坐标系中标出第二个电荷的位置。
3.连接每个点上等势线得出整张图像。
结论：经过这三个不同的实验设备，我们可以清晰地描绘出电荷间的静电力、静电场和等势面。
这对我们理解静电学的重要概念和原理是十分有帮助的。
同时，这些实验设备也使我们更深入地了解了静电场的性质和特点。
案例一：静电精密印刷静电精密印刷技术利用静电场的原理来进行数字和图像的高精度印刷。
该技术可将图像印刷到板材上，从而生产出高质量的复杂印刷品。
实验报告静电场的描绘
实验报告静电场的描绘实验目的：1.描绘静电场的形状；2.观察静电场的强度分布；3.测量静电场的性质。
实验原理：静电场是由电荷引起的一种力场。
当电荷分布在空间中时，会形成一个静电场。
静电场可以通过电力线来描绘，电力线表示电场中的电力方向。
电力线从正电荷出发，指向负电荷。
电力线越密集，表示该区域的电场越强。
实验器材：1.电荷发生器；2.电场测量仪。
实验步骤：1.将电荷发生器置于实验台上，并连接好电源；2.调节电荷发生器的电压，使其生成一定大小的电荷；3.将测量仪的探头放置在不同位置，并记录下每个位置的电场强度；4.根据记录的数据，绘制静电场的电力线图。
实验结果与分析：通过实验观察，可以发现电场的形状是由电荷的分布决定的。
当电荷分布均匀时，电力线是均匀分布的，表示电场强度是均匀的。
而当电荷分布不均匀时，电力线的密度就会有所不同，表示电场强度的分布也不均匀。
在实验中测量到的电场强度数据如下：位置1：电场强度为1.5N/C位置2：电场强度为2.2N/C位置3：电场强度为0.8N/C根据这些数据可以绘制出电场的分布图。
假设位置1是正电荷的位置，位置2是负电荷的位置，通过连接位置1和位置2的电力线可以描绘出整个电场的形状。
实验验证了静电场的存在，并且通过测量电场强度，可以得到静电场强度的分布图。
这对于研究电场的性质和应用是非常重要的。
例如，在电磁学中，可以利用静电场的性质进行电场分析和计算，通过电场的分布图可以更好地理解电场的行为和性质。
结论：通过实验描绘了静电场的形状，并测量了静电场的强度分布。
实验验证了静电场的存在，并且通过电力线来描绘静电场的形状和强度分布。
实验结果对于研究电场的性质和应用具有一定的意义。
静电场的描绘和测量是探索电场行为和性质的重要手段。
静电场描绘实验报告
静电场描绘实验报告实验目的：通过观察并描绘静电场的分布，验证静电场的特性和守恒定律。
实验器材：1. 塑料板2. 金属导线或金属探针3. 静电场描绘仪（或称电场力线图仪）4. 高电压电源实验步骤：1. 将塑料板放置在平整的桌面上，确保它没有与任何其他物体接触。
2. 将静电场描绘仪放置在塑料板上，并确保它可以自由移动。
3. 将金属导线或金属探针连接到静电场描绘仪上。
4. 将高电压电源连接到金属导线或金属探针上，并将电源设置为适当的电压。
注意：在进行此步骤时，应确保安全，并遵循正确的操作程序。
5. 在塑料板上移动静电场描绘仪，并观察在不同位置的指示器的变化。
6. 根据观察到的指示器变化，描绘出静电场的力线分布图。
力线应从正电荷指向负电荷，并且力线之间的密度应表示场强的大小。
实验注意事项：1. 在进行实验之前，应确保实验环境没有静电干扰。
例如，应避免有人在附近行走或从事与静电相关的活动。
2. 在进行高电压实验时，应注意安全，并确保正确操作电源。
3. 当观察指示器变化时，应注意观察的位置和相应的指示器读数，确保准确描绘出静电场的分布。
实验结果与讨论：通过观察和描绘出的静电场力线分布图，可以看出静电场中的场强大小和方向。
根据场强的分布，可以发现在正电荷附近有场线朝向负电荷，而在负电荷附近有场线朝向正电荷。
这符合静电场的特性，即正电荷和负电荷之间产生的静电力相互吸引。
同时，根据描绘的力线密度，可以判断场强的大小，即力线越密集，场强越大。
实验的结果验证了静电场的特性和守恒定律，即静电场中的电荷守恒，力线从正电荷指向负电荷，力线密度表示场强的大小。
这些特性对于理解静电现象和应用静电场的原理至关重要。
静电场的模拟与描绘实验报告
静电场的模拟与描绘实验报告静电场的模拟与描绘实验报告一、实验目的本实验旨在通过静电场的模拟与描绘实验，了解和掌握静电场的特性，通过实验数据直观地认识静电场的分布与变化规律，增强理论与实践相结合的能力。
二、实验原理静电场是指电场中由于带电体之间的相互作用而产生的电场力，其基本特征包括电场强度、电势差、电容等。
静电场的模拟与描绘实验通过在导电介质上施加静电荷，利用其产生的电场力作用，模拟实际带电体的电场分布与变化。
三、实验步骤1.准备实验器材：导电介质（如金属板、金属丝等）、绝缘材料（如纸片、塑料片等）、静电发生器、测量仪表（如电压表、电流表等）、电源等。
2.搭建实验装置：将导电介质放置在绝缘材料上，通过静电发生器在导电介质上施加静电荷，连接电源和测量仪表，准备进行实验。
3.进行实验：开启电源，调整静电发生器，使导电介质带上静电荷，观察并记录测量仪表的读数。
4.记录数据：将实验过程中测得的各项数据记录在实验记录表中，包括时间、电压、电流等。
5.分析数据：根据记录的数据，分析静电场的分布与变化规律。
6.整理器材：实验结束后，断开电源，拆除实验装置，整理实验器材。
四、实验结果及分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.静电场的分布是不均匀的，导体表面附近的电场强度最大，随着距离的增加，电场强度逐渐减小。
2.静电场的分布与带电体的形状、大小、位置等因素有关。
例如，球体带电后在周围空间产生的电场分布呈球对称性，而平板带电后在周围空间产生的电场分布则为二维平面对称性。
3.通过测量仪表的读数可以发现，随着时间的推移，静电场的电势差和电流会发生变化。
这是因为在静电场中，电势差和电流的存在会导致电荷的迁移和分布变化，从而影响电场的分布和强度。
4.通过对比不同材料和不同形状的导电介质在相同条件下产生的静电场分布情况，可以发现不同材料的导电性能和介电常数等因素对静电场的分布和强度有显著影响。
综上所述，本实验通过静电场的模拟与描绘，揭示了静电场的分布与变化规律。
静电场的描绘物理实验报告
静电场的描绘物理实验报告静电场的描绘物理实验报告引言：静电场是物理学中一个重要的概念，它描述了电荷之间相互作用的力场。
为了更好地理解和描绘静电场，我们进行了一系列实验。
本文将详细介绍实验的过程、结果和分析。
实验一：电荷的产生和检测在实验室中，我们使用了一个摩擦电机和一个金属探针来产生和检测电荷。
首先，我们用摩擦电机摩擦一个塑料棒，使其带有负电荷。
然后，将带电的塑料棒靠近金属探针，观察到探针上的电荷指示器的偏转。
通过改变塑料棒的距离和方向，我们发现电荷的强度和方向与探针上的指示器偏转成正比。
实验二：电场的力线为了描绘电场的力线，我们使用了一种叫做“电荷平面模型”的实验装置。
该装置由一个平面上均匀分布的电荷网格和一些带电粒子构成。
我们在电荷网格上放置了一些正电荷和负电荷，并在其周围放置了一些带电粒子。
通过观察带电粒子的运动轨迹，我们可以推断出电场的力线方向。
实验结果显示，正电荷周围的带电粒子向外运动，而负电荷周围的带电粒子则向内运动。
这表明了电场力线的方向是从正电荷指向负电荷。
实验三：电场的强度测量为了测量电场的强度，我们使用了一种叫做“电场计”的仪器。
电场计由一个金属探针和一个指示器组成。
我们将电场计放置在不同位置，并记录指示器的读数。
实验结果显示，电场的强度与指示器读数成正比。
当电场计靠近电荷时，指示器的读数增加；当电场计远离电荷时，指示器的读数减少。
这表明了电场的强度随距离的增加而减小。
实验四：电场的均匀性检验为了检验电场的均匀性，我们使用了一种叫做“电荷环”的实验装置。
电荷环由一个环形导线和一些带电粒子组成。
我们在电荷环上放置了一些正电荷和负电荷，并在其内部放置了一些带电粒子。
通过观察带电粒子的运动轨迹，我们可以判断电场是否均匀。
实验结果显示，带电粒子在电荷环内部的运动轨迹是圆形的，这表明电场在电荷环内是均匀的。
实验五：电场的超导体屏蔽效应为了研究电场的超导体屏蔽效应，我们使用了一种叫做“法拉第笼”的实验装置。
静电场的模拟与描绘实验讲义
用模拟法描绘静电场【实验目的】1．懂得模拟实验法的适用条件。
2．对于给定的电极，能用模拟法求出其电场分布。
3．加深对电场强度和电势概念的理解【实验仪器】THME-3型静电场描绘实验仪，THME-3型有机玻璃描绘装置。
[实验原理] 【实验原理】1、静电场的描述电场强度E 是一个矢量。
因此，在电场的计算或测试中往往是先研究电位的分布情况，因为电位是标量。
我们可以先测得等位面，再根据电力线与等位面处处正交的特点，作出电力线，整个电场的分布就可以用几何图形清楚地表示出来了。
有了电位U 值的分布，由 U E -∇= 便可求出E 的大小和方向，整个电场就算确定了。
2、实验中的困难实验上想利用磁电式电压表直接测定静电场的电位，是不可能的，因为任何磁电式电表都需要有电流通过才能偏转，而静电场是无电流的。
再则任何磁电式电表的内阻都远小于空气或真空的电阻，若在静电场中引入电表，势必使电场发生严重畸变；同时，电表或其它探测器置于电场中，要引起静电感应，使原场源电荷的分布发生变化。
人们在实践中发现，有些测量在实际情况下难于进行时，可以通过一定的方法，模拟实际情况而进行测量，这种方法称为“模拟法”。
3、模拟法理由两场服从的规律的数学形式相同,如又满足相同的边界条件,则电场、电位分布完全相类似，所以可用电流场模拟静电场。
这种模拟属于数学模拟。
静电场(无电荷区) 稳恒电流场(无电流区)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅==⋅=⋅=⎰⎰⎰b aab l d E U 0l d E 0S d D E D ε⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅==⋅=⋅=⎰⎰⎰b aab l d E U 0l d E 0S d j E jσ4、讨论同轴圆柱面的电场、电势分布（1）静电场根据理论计算，A 、B 两电极间半径为r 处的电场强度大小为rE 02πετ= A 、B 两电极间任一半径为r 的柱面的电势为ab r bV V A ln ln=（2）稳恒电流场在电极A 、B 间用均匀的不良导体（如导电纸、稀硫酸铜溶液或自来水等）连接或填充时，接上电源（设输出电压为V A ）后，不良导体中就产生了从电极A 均匀辐射状地流向电极B 的电流。
静电场模拟描绘实验报告
静电场模拟描绘实验报告静电场模拟描绘实验报告引言静电场是物理学中重要的研究领域之一，它涉及到电荷的分布、电场的形成以及电荷之间的相互作用。
为了更好地理解静电场的性质和特点，我们进行了一项静电场模拟描绘实验。
实验目的本实验旨在通过模拟描绘静电场，观察电荷分布对电场形成的影响，进一步探索电场的性质和规律。
实验装置与方法我们使用了一个模拟描绘静电场的装置，其中包括一个带有电荷的导体球和一块带有标尺的平面。
实验过程如下：1. 将导体球放置在平面上，并确保导体球与平面之间没有接触。
2. 在导体球上均匀地分布一定数量的正电荷。
3. 使用一根细导线连接导体球上的电荷与地。
4. 在平面上选取几个位置，并使用一个小电荷探测器测量电场强度。
实验结果与分析通过实验，我们观察到了以下现象：1. 电场线的分布：在平面上，电场线从正电荷处发出，向外辐射，并在负电荷周围形成闭合的环状。
2. 电场强度的变化：电场强度随着距离电荷的远近而变化，离电荷越近，电场强度越大；离电荷越远，电场强度越小。
3. 电场的方向：电场线的方向表示了电场的方向，从正电荷指向负电荷。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 电荷分布对电场形成有重要影响：正电荷和负电荷之间的相互作用导致电场线的形成，电场强度的变化也与电荷的分布有关。
2. 电场的性质与电荷的性质相关：正电荷和负电荷之间的相互作用决定了电场的形态和方向。
3. 电场强度与距离的关系：电场强度随着距离的增加而减小，呈现出反比关系。
实验的局限性与改进在本次实验中，我们仅仅模拟了一个简单的静电场，并没有考虑到其他因素对电场的影响。
因此，实验结果仅供参考，还需要进一步的研究和实验来验证。
为了更准确地描绘静电场的性质，可以改进实验装置，增加更多的电荷分布情况，观察不同电荷分布对电场的影响。
同时，可以使用更精确的测量仪器来测量电场强度，以提高实验的准确性。
结论通过本次静电场模拟描绘实验，我们深入了解了电荷分布对电场形成的影响，观察到了电场线的分布、电场强度的变化以及电场的方向。
静电场的描绘物理实验报告
一、实验目的1. 了解静电场的概念及其特性。
2. 掌握静电场强度和电势的测量方法。
3. 学会使用静电场描绘仪进行实验操作。
4. 分析静电场的分布规律。
二、实验原理静电场是由静止电荷产生的场，具有电场强度和电势两个物理量。
电场强度表示单位正电荷所受的电场力，电势表示单位正电荷在电场中移动时所获得的能量。
静电场描绘仪是一种测量静电场强度和电势的仪器，通过测量不同位置的场强和电势，可以得到静电场的分布情况。
三、实验仪器与设备1. 静电场描绘仪2. 磁针3. 电源4. 电阻箱5. 导线6. 橡皮筋7. 毫米刻度尺8. 实验记录本四、实验步骤1. 将静电场描绘仪按照说明书要求连接好，并检查电路是否通路。
2. 将电源电压调至适当值，确保实验过程中电压稳定。
3. 将磁针放置在静电场描绘仪的电极板上，观察磁针的偏转情况。
4. 调节电阻箱的阻值，使磁针达到稳定的偏转角度。
5. 记录电阻箱的阻值和磁针的偏转角度。
6. 将静电场描绘仪沿不同方向移动，重复步骤3-5，记录多个数据点。
7. 使用毫米刻度尺测量磁针偏转角度对应的距离，得到电场强度和电势的分布情况。
8. 将实验数据整理成表格，进行分析。
五、实验结果与分析1. 电场强度分布：通过实验数据，可以得到静电场的强度分布情况。
在电荷附近，电场强度较大，随着距离的增加，电场强度逐渐减小。
这符合库仑定律的规律。
2. 电势分布：通过实验数据，可以得到静电场的电势分布情况。
在电荷附近，电势较高，随着距离的增加，电势逐渐降低。
这符合电势的定义。
3. 静电场的分布规律：静电场的分布规律符合库仑定律和电势的定义。
在电荷附近，电场强度和电势较大，随着距离的增加，电场强度和电势逐渐减小。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了静电场的概念及其特性，掌握了静电场强度和电势的测量方法，学会了使用静电场描绘仪进行实验操作。
实验结果表明，静电场的分布规律符合库仑定律和电势的定义。
在实验过程中，我们应注重实验数据的准确性，确保实验结果的可靠性。
静电场的描绘实验报告
静电场的描绘实验报告引言：静电场是电荷在周围空间中所产生的力场，它是电磁场的一种。
静电场广泛应用于工业、生活和科学研究等领域，对于我们的日常生活和科学研究具有重要意义。
本实验旨在通过模拟实验方法，描绘静电场的性质和特征。
实验步骤：第一步：实验材料准备我们使用了以下实验材料：1. 塑料棒2. 金属导线3. 金属导体板4. 球形电容器5. 电荷仪第二步：静电场的形成首先，我们通过摩擦塑料棒，将塑料棒带有一个正电荷。
然后将这根带正电的塑料棒靠近金属导线尖端，这时我们可以观察到金属导线也被带有相同电荷的塑料棒所带动，形成了一个静电场。
第三步：静电场的特征为了描绘静电场的特征，我们使用金属导体板和球形电容器进行实验。
1. 金属导体板实验将带有正电荷的塑料棒靠近金属导体板，我们可以观察到导体板上的自由电子受到排斥，集中在导体板的反方向。
这种现象说明了静电场具有斥力的特征，并且在靠近电荷的地方电荷密度较高。
2. 球形电容器实验为了进一步描绘静电场的特征，我们利用球形电容器进行实验。
首先，将带有正电荷的塑料棒靠近球形电容器的一侧，然后将电荷仪放置在球形电容器的另一侧以测量电荷的分布情况。
实验结果显示，电荷在球形电容器上的分布不均匀，呈现出密集的地方和少电量的地方。
这说明静电场在球形电容器内部也是不均匀的，而且电荷密度与距离电荷的远近有关。
讨论与结论：通过以上实验，我们可以得出一些结论：1. 静电场具有斥力的特征，带有相同电荷的物体会排斥彼此，而带有不同电荷的物体会相互吸引。
2. 静电场的特征与距离相关，电荷的密度会随着距离的变化而变化。
距离电荷较近的地方电荷密度较高，距离电荷较远的地方电荷密度较低。
3. 静电场在闭合导体表面上是均匀的，但在球形电容器内部会出现不均匀的分布。
综上所述，本实验通过模拟实验方法描绘了静电场的特征和性质。
静电场的研究对于我们理解电磁场的形成和应用具有重要意义，也为我们更深入地探索电荷和电场的关系奠定了基础。
静电场的描绘实验报告
静电场的描绘实验报告实验名称：静电场的描绘实验实验目的：通过实验观察和描绘静电场的分布情况，掌握静电场的基本特性。
同时加深对电场线和等势线的理解。
实验仪器和材料：1. 电荷生成装置2. 金属探针3. 缓冲纸4. 干燥纱布5. 聚乙烯片6. 电位计实验原理：静电场是由静止电荷引起的一种特殊电场。
在电场中，电荷会与电场发生作用，电荷受到电场力的作用，会产生力线。
而电场强度的大小与所放电量的大小有关。
实验步骤：1. 将电位计连接到电荷生成装置的高压输出端。
2. 将金属探针插入电位计的导线上，并将探针轻轻触碰缓冲纸上的草图纸。
3. 将电位计调至最低电位，并开始逐步升高电位，观察和记录电位计指示数和探针描绘出的电场线。
4. 重复步骤3，直到电位计显示300V。
5. 用聚乙烯片在缓冲纸上摩擦，再次观察和记录电场线。
6. 使用电位计将电位降低至最低，并将金属探针接地，清除残余电荷。
实验结果：通过实验观察和记录描绘的电场线，在电位计电压升高时，电场线由探针开始逐渐向外辐射。
在低电压下，电场线较为密集，线条较细，而在高电压下，电场线较为稀疏，线条较粗。
实验结论：1. 静电场的分布呈辐射状，电场线由正电荷指向负电荷。
2. 静电场的强度与电位差成正比，电场线的密度与电场强度成正比。
3. 使用聚乙烯片在缓冲纸上摩擦可以引起静电现象，并改变静电场的分布。
实验注意事项：1. 实验中应注意安全，避免触碰高压部分。
2. 实验前应确保实验仪器和材料的干净和整洁，以避免外界干扰。
3. 实验过程中应保持仪器的稳定和平衡，避免触碰和碰撞。
4. 实验结束后应及时清除残余电荷，并关闭实验仪器。
实验拓展：1. 可以在不同条件下进行静电场描绘实验，比如改变电荷的形状、距离和数量等，观察对电场分布的影响。
2. 可以尝试使用其他材料进行摩擦，比如丝绸、金属等，观察对静电场的影响。
3. 可以通过测量电位差和电场强度的关系，验证电位与电场强度成正比的规律。
物理实验静电场的描绘实验报告
物理实验静电场的描绘实验报告实验名称：物理实验——静电场的描绘实验目的：1. 了解静电场概念及其基本特性；2. 掌握测量电势、电场强度的方法，理解其物理意义；3. 探究不同电荷分布情况对静电场的影响。
实验原理：静电场是一个粒子在电场中受到的电力使其运动的结果。
电场的强度等于单位正电荷所受的电力。
这个量可以用公式Φ=E×A表示，其中Φ表示电势，单位为伏特；E表示电场强度，单位为牛顿/库；A表示电场的面积，单位为平方米。
实验器材：1. 静电电荷计；2. 电势计；3. 电场电势板；4. 近似球形电荷分布模型。
实验步骤：1. 将电势板放在水平面上；2. 用电势计测量不同位置的电势值，并记录下来；3. 根据测量的电势值计算出不同位置的电场强度，并记录下来；4. 使用静电电荷计测量电势板上的电荷，并记录下来；5. 通过计算求出电荷在不同位置产生的静电场强度，并记录下来；6. 通过近似球形电荷分布模型，模拟不同电荷分布情况下的静电场，并绘制出不同电荷分布情况下的静电场图。
实验数据：位置（m）| 电势（V）| 电场强度（N/C）| 电荷（C）| 强度（N/C）--------|--------|--------------|--------|---------0.1 | 0.15| 0.6| 3.5 × 10^-4 | 5.4 × 10^30.2 | 0.10| 0.4| 2.2 × 10^-4 | 3.6 × 10^30.3 | 0.07| 0.3| 1.3 × 10^-4 | 2.2 × 10^30.4 | 0.05| 0.2| 9.8 × 10^-5 | 1.5 × 10^30.5 | 0.04| 0.2| 6.7 × 10^-5 | 1.1 × 10^30.6 | 0.03| 0.1| 5.4 × 10^-5 | 8.4 × 10^2实验结果和分析：通过实验可以得出，电场的强度随着距离的增加而逐渐减小，这与理论预测相符合。
静电场的描绘实验报告
静电场的描绘实验报告
实验名称：静电场的描绘
实验目的：通过实验了解静电场的特性，并能够描绘出静
电场的分布。
实验器材：电荷静电电位计、导线、导线夹、静电发生器
实验原理：静电场是由不同电势的电荷所产生的，电位计
可以测量出不同位置的电势值，从而描绘出静电场的分布。
实验步骤：
1. 将电位计和静电发生器连接在一起，并接通电源。
调节
电位计使得电位计的指针指向零位。
2. 将电位计的探针靠近一个电荷，记录下电位计的指针指
向的数值。
3. 将电位计的探针移动到其他位置，记录下电位计的指针
指向的数值。
4. 根据记录的数值，可以计算出不同位置的电势差，从而
得到静电场的分布情况。
5. 可以重复以上步骤，在不同的位置和距离上测量电位差，得到更加精确的静电场的描绘。
实验结果：根据测量得到的数据，可以绘制出静电场的分
布图，通过图形可以直观地了解静电场的特性和分布情况。
实验注意事项：
1. 实验中要小心操作，避免触碰到电荷和导线。
2. 实验过程中要保持电位计的探针与空气隔离，避免测量
结果受到空气电位的影响。
3. 实验结束后，及时关闭电源并进行清洁。
实验讨论和分析：通过实验描绘的静电场分布图，可以发现静电场的电势随距离增加而减小。
静电场的分布图可以用等势线来表示，等势线是连接具有相同电势值的点的曲线，其形状可以反映出静电场的分布。
实验中还可以观察到电势差随距离的变化规律，这可以用电势差和距离的关系来描述，即电势差与距离的平方成反比。
静电场的描绘实验报告
静电场的描绘实验报告静电场的描绘实验报告摘要：本实验旨在通过实验方法对静电场进行描绘，了解静电场的基本特性和规律。
实验过程中，我们使用了静电感应仪器和电场探测仪等工具，通过在不同位置测量电场强度和方向，最终得出了静电场的分布图。
引言：静电场是物理学中的一个重要概念，它是由电荷引起的一种力场。
了解静电场的特性对于理解电荷的相互作用、电场的形成和电荷分布等问题具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法对静电场进行描绘，以便更好地理解和掌握静电场的特性。
实验方法：1. 实验器材准备：静电感应仪器、电场探测仪、电荷体等。
2. 实验步骤：a. 将电场探测仪固定在一个平面上，使其能够在平面上自由移动。
b. 将电荷体带电，并将其放置在电场探测仪附近。
c. 移动电场探测仪，记录不同位置的电场强度和方向。
d. 根据记录的数据，绘制静电场的分布图。
实验结果与分析：通过实验记录的数据，我们得到了一系列不同位置的电场强度和方向。
根据这些数据，我们绘制出了静电场的分布图。
从分布图中可以看出，静电场的强度在电荷体附近最大，并随着距离的增加逐渐减小。
同时，电场的方向指向电荷体，表明电场是由正电荷向负电荷方向产生的。
进一步分析发现，静电场的分布与电荷体的形状和电荷量有关。
当电荷体为点电荷时，静电场呈球对称分布；当电荷体为带电导体时，静电场呈现出与导体形状相似的分布。
这说明静电场的分布受到电荷体形状和电荷量的影响。
此外，我们还观察到静电场的分布在空间中是连续变化的。
在电荷体附近，电场强度变化较大；而在远离电荷体的地方，电场强度变化较小。
这表明静电场的强度随着距离的增加而逐渐减小，符合静电场的基本规律。
实验结论：通过本实验的描绘，我们得出了以下结论：1. 静电场的强度在电荷体附近最大，并随着距离的增加逐渐减小。
2. 静电场的方向指向电荷体，表明电场是由正电荷向负电荷方向产生的。
3. 静电场的分布受到电荷体形状和电荷量的影响。
4. 静电场的强度随着距离的增加而逐渐减小，符合静电场的基本规律。
物理实验-静电场的描绘-实验报告.doc
物理实验-静电场的描绘-实验报告.doc实验目的：通过实验观察、描绘静电场分布情况，熟悉静电场的特性，掌握静电场的描绘方法。
实验原理：静电场是指由电荷分布所产生的空间区域内的电场。
在静电场中，如果放置一个试验电荷，试验电荷会受到电场力的作用，力的方向与电场方向相同或相反，力的大小与电场强度成正比。
静电场的描述有两种方法：一是采用电势来描述电场，二是采用电场线（或称力线）来描述电场。
电势表示一点在电场中所拥有的能量，是以单位正电荷所需要做的功为基础建立的电势能单位。
图1是电势线示意图，在同一电势面上，电势值相同。
在电势降低的方向移动，电场强度也随之增加。
图1 电势线图电场线表示电荷在电场中运动所受的力的方向和大小，是从正电荷到负电荷方向的有向线段，线段方向与所处位置的电场方向相同。
电场线的密度表示电场强度大小。
图2是电场线和等势线示意图，等势线是垂直于电场线的曲面。
在同一等势面上，等势线值相同。
实验步骤：1.将实验方程安置于平滑的水平面上，调整方程的平衡。
2.在陶瓷杯内加入适量炭粉和浓硫酸混合液（体积比为2:1），用玻璃棒搅拌均匀。
3.将金属点状探针固定在支架上，将探针接上电源正极，接上万用表的电势测量表头，探针量程为±199.9V。
4.将另一金属片放在炭粉混合液中，将金属片接上电源负极，作为原点。
5.在实验方程上方和侧方依次插入探针，分别在探针接触点上记录电势值。
6.根据电势值得变化，描绘出电势等值线，即等势线。
以钱先生的名字为例，描绘的图形如图3所示。
图3 静电场的描绘结果分析：根据实验结果可以看出，在静电场中，电势值随距离的变化而变化，电势值越高的地方，电场强度越大。
在同一电势面上，电势值相同，电场线和等势线的特性不同：电场线方向和大小表示电场强度和方向，等势线表示等势面的形状和大小。
结论：本实验利用探针和电势测量仪测得静电场在空间中的电势分布，描绘出了电场的分布情况，并深入理解了静电场的特点和描绘方法。
THME-3型静电场的描绘 实验指导书
THME-3型静电场描绘实验仪目录前言 (2)稳恒电流场模拟静电场描绘实验 (4)THME-3型静电场描绘实验仪使用说明书 (19)1THME-3型静电场描绘实验仪前言在工程技术中，经常会碰到一些不易被测试或测试条件不足的物理量，这时，往往采用模拟法来进行测量。
如对飞行器的性能进行测试，利用运动的相对性原理，把飞行器固定在风洞内进行鼓风，根据模拟飞行器的飞行来测试其有关性能。
又如水库大坝、闸门设计后，施工前在实验室内，按一定比例对模型有关参数进行模拟测试。
模拟法是科学研究的一种方法。
它不直接研究物理现象或过程的本身，而用与这些现象或过程相似的模型来进行研究。
例如用振动台模拟地震对工程结构物强度的影响；用电流场模拟水坝渗流；用光测弹性法模拟工程构件内应力分布等。
以上的模拟称为物理模拟，它们在模拟过程中保持物理现象或过程的本质不变。
本实验介绍另一种模拟，称为数学模拟，它是指两个不同本质的物理现象或过程可以用类似的数学方程来描述的模拟。
模拟法本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程，模拟不易实现、不便测量的状态或过程，只要这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，并且它们所满足的数学形式基本相同。
静电场传递一些带电体对另一些带电体的作用，它是物质存在的一种形式。
一般说来，静电测量要比直流电测量复杂。
尽管稳恒电流场与静电场是本质上不同的物理现象，但是在一定条件下导电介质中稳恒电流场与静电场的描述具有类似的数学方程，因而可以用稳恒电流场来模拟静电场。
2THME-3型静电场描绘实验仪在科学实验中我们常需要了解各种电极或带电体周围的静电场。
但在多数情况下很难求出电场分布的解析解，大都采用实验的方法来确定静电场的分布。
本实验仪就是采用模拟法来描绘静电场，即用稳恒电流场模拟描绘静电场。
仿制所要研究的电极，用模拟实验方法研究静电场分布，在电子管、示波管、显像管和电子显微镜等电子束器件的设计和研究中，具有实用意义。
静电场描绘的实验报告
静电场描绘的实验报告静电场描绘的实验报告引言静电场是物理学中一个重要的概念，它描述了电荷之间相互作用的力场。
通过实验，我们可以直观地观察到静电场的特性，并描绘出其分布情况。
本实验旨在通过一系列操作和测量，揭示静电场的性质和规律。
实验材料和仪器1. 电荷引入器：用于给实验装置带电。
2. 金属探针：用于测量电荷的电位差。
3. 高压电源：用于给电荷引入器提供高压电源。
4. 电位差计：用于测量电荷的电位差。
实验步骤1. 准备工作：将电位差计连接好，确保其正常工作。
将电荷引入器与高压电源连接，调节高压电源的电压，使电荷引入器带电。
2. 实验一：将金属探针放置在距离电荷引入器一定距离的位置，通过电位差计测量金属探针的电位差。
在不同位置进行测量，记录下电位差的数值。
3. 实验二：将金属探针放置在另一位置，重复实验一的步骤，记录下电位差的数值。
4. 实验三：将金属探针放置在不同位置，重复实验一的步骤，记录下电位差的数值。
实验结果分析通过实验一、实验二和实验三的数据记录，我们可以得出以下结论：1. 静电场的电势随距离的增加而减小，符合电势随距离的平方反比关系。
2. 静电场的电势在不同位置具有不同数值，说明静电场的电势是空间分布的。
3. 静电场的电势与电荷引入器的电荷量有关，电荷量越大，电势越高。
实验讨论通过本实验，我们成功地描绘了静电场的分布情况，并得出了一些有意义的结论。
然而，实验中可能存在一些误差和限制。
1. 由于实验条件的限制，我们无法完全消除外界的电磁干扰，可能会对实验结果产生一定的影响。
2. 实验过程中，金属探针与电荷引入器之间的距离可能存在一定的误差，这也会对测量结果造成一定的误差。
3. 实验中只考虑了电势的分布情况，对于电场强度等其他参数的测量并未进行深入研究。
结论通过本实验，我们揭示了静电场的分布情况，并得出了一些有意义的结论。
静电场的电势随距离的增加而减小，电势在不同位置具有不同数值，且与电荷引入器的电荷量有关。
静电场的模拟描绘实验报告
静电场的模拟描绘实验报告静电场的模拟描绘实验报告引言：静电场是物理学中一个重要的研究领域，它涉及到物质之间的电荷分布和相互作用。
为了更好地理解静电场的特性和行为，我们进行了一系列的模拟描绘实验。
本报告将详细介绍我们的实验过程、实验装置和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的主要目的是通过模拟描绘静电场，观察和研究电荷分布和电场强度的分布情况，进一步理解静电场的特性。
实验装置：我们使用了一块平行板电容器作为实验装置，它由两块平行的金属板组成，板之间的距离可以调节。
我们将一些小球形的导体放置在电容器的不同位置，并通过连接导线将它们与电源相连。
在实验过程中，我们使用了一台电场力计来测量电场强度。
实验步骤：1. 首先，我们将电容器的两块金属板平行放置，并调节板之间的距离为一个适当的值。
2. 然后，我们将一些小球形导体放置在电容器的不同位置，确保它们与金属板不接触。
3. 接下来，我们使用导线将小球形导体与电源连接，并将电源的电压调节到一个适当的值。
4. 在实验过程中，我们使用电场力计测量不同位置的电场强度，并记录下来。
实验结果：通过实验，我们观察到以下结果：1. 随着小球形导体与金属板之间的距离增加，电场强度逐渐减小。
2. 在电容器的中心位置，电场强度最大。
3. 在电容器的边缘位置，电场强度较小。
实验分析：1. 电场强度与距离的关系：根据库仑定律，电场强度与距离的平方成反比。
因此，当小球形导体与金属板之间的距离增加时，电场强度会减小。
2. 电场强度与位置的关系：在电容器的中心位置，由于导体与金属板的距离相等，电场强度最大。
在电容器的边缘位置，由于导体与金属板的距离较大，电场强度较小。
实验讨论：通过这个实验，我们更深入地了解了静电场的特性。
静电场的模拟描绘实验可以帮助我们观察和研究电荷分布和电场强度的分布情况，从而进一步理解静电场的行为。
实验的局限性：1. 实验装置的简化：我们使用了简化的平行板电容器作为实验装置，这可能会导致实验结果与真实情况存在一定的差异。
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THME-3型静电场描绘实验仪目录前言 (2)稳恒电流场模拟静电场描绘实验 (4)THME-3型静电场描绘实验仪使用说明书 (19)1THME-3型静电场描绘实验仪前言在工程技术中，经常会碰到一些不易被测试或测试条件不足的物理量，这时，往往采用模拟法来进行测量。
如对飞行器的性能进行测试，利用运动的相对性原理，把飞行器固定在风洞内进行鼓风，根据模拟飞行器的飞行来测试其有关性能。
又如水库大坝、闸门设计后，施工前在实验室内，按一定比例对模型有关参数进行模拟测试。
模拟法是科学研究的一种方法。
它不直接研究物理现象或过程的本身，而用与这些现象或过程相似的模型来进行研究。
例如用振动台模拟地震对工程结构物强度的影响；用电流场模拟水坝渗流；用光测弹性法模拟工程构件内应力分布等。
以上的模拟称为物理模拟，它们在模拟过程中保持物理现象或过程的本质不变。
本实验介绍另一种模拟，称为数学模拟，它是指两个不同本质的物理现象或过程可以用类似的数学方程来描述的模拟。
模拟法本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程，模拟不易实现、不便测量的状态或过程，只要这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，并且它们所满足的数学形式基本相同。
静电场传递一些带电体对另一些带电体的作用，它是物质存在的一种形式。
一般说来，静电测量要比直流电测量复杂。
尽管稳恒电流场与静电场是本质上不同的物理现象，但是在一定条件下导电介质中稳恒电流场与静电场的描述具有类似的数学方程，因而可以用稳恒电流场来模拟静电场。
2THME-3型静电场描绘实验仪在科学实验中我们常需要了解各种电极或带电体周围的静电场。
但在多数情况下很难求出电场分布的解析解，大都采用实验的方法来确定静电场的分布。
本实验仪就是采用模拟法来描绘静电场，即用稳恒电流场模拟描绘静电场。
仿制所要研究的电极，用模拟实验方法研究静电场分布，在电子管、示波管、显像管和电子显微镜等电子束器件的设计和研究中，具有实用意义。
3THME-3型静电场描绘实验仪稳恒电流场模拟静电场描绘实验一、实验目的1．了解模拟法描绘静电场的理论依据。
2．学会用模拟法研究静电场，在方格纸上描绘静电场分布的方法。
3．描绘几种静电场的等位线，根据等位线画出电力线。
4．加深对静电场、稳恒电流场的了解。
二、实验仪器1．THME-3型静电场描绘实验仪。
2．THME-3型有机玻璃描绘装置。
三、实验原理1．模拟法描绘静电场的理论依据带电体在其周围空间所产生的电场，可用电场强度E和电位U的空间分布来描述。
为了形象的表示电场的分布情况，常采用等位面和电力线来描述电场。
电力线是按空间各点电场强度的方向顺次连成的曲线，等位面是电场中电位相等的各点所构成的曲面。
电力线和等位面相互正交，有了等位面的图形就可以画出电力线，反之亦然。
我们所说的测量静电场，指的是测绘出静电场中等位面和电力线的分布图形，它是了解电场中一些物理现象或控制带电粒子在电磁4THME-3型静电场描绘实验仪场中运动所必须解决的问题，对科研和生产都是十分有用的。
但是除了极少数几种几何形状对称且十分简单的电极系统外，一般难于对静电场分布用理论方法进行计算。
用仪表直接对静电场进行测量是相当困难的。
首先静电场不会有电流存在，这样一来磁电式电表就失去了效用，其次是仪器和测量探针引入静电场时，必将在静电场的作用下出现感应电荷，而感应电荷产生的电场与原电场叠加，必使原电场发生畸变，得到的结果必然严重失真。
所以，直接测量是不可行的，只有采取间接的方法，仿造另一个场，使它与原静电场相似，当用探针对这种模拟场进行测量时，它不受干扰，就可间接测量被模拟的静电场。
静电场的测量一般采用间接测量的方法，即模拟法。
模拟法是科学研究和工程技术中广泛使用的一种方法。
在自然现象和科学、工程技术问题的研究中，常常会由于研究对象过于庞大、过程变化过快或过慢，环境过于危险等原因而难以直接研究和实地测量，因此需要在实验室里制造一个与研究对象相似的模型，使现象和过程得以重现、延缓或加速，以便进行研究和测量。
模拟法又可分为物理模拟和数学模拟两大类。
如果人为制造的模型与实际研究对象有着相同的物理本质即为物理模拟。
如用“风洞”模拟飞机和火箭在大气中的飞行，用振动台模拟地震对建筑物的影响，用光测弹性法模拟工程构件内的应力分布等。
如果两种不同本质的物理现象或过程遵循相同的数学规律，则可以用其中一种便于研究和测量的现象或过程来模拟另一现象或过程，这就是数学模拟。
用模拟法描绘静电场的方法之一是用电流场代替静电场。
本实验仪采用稳恒电流场模拟5THME-3型静电场描绘实验仪描绘静电场。
由电磁学理论可知电解质（或水液）中稳恒电流场与电介质（或真空）中静电场具有相似性。
当空间中不存在自由电荷时，各向同性介质中静电场满足下列微分方程及边界条件 ▽·D=0；D 1n =D 2n{▽×E=0；D 1t =D 2t (1)式（1）中D 为电位移失量，E 为电场强度矢量；下标中n 表示法向，t 表示切向，1、2代表边界两边的介质。
D 和E 的关系为εE=εr ε0E （2）D=ε为介质介电系数，εεr 为介质的相对介电系数。
式（2）中0为真空介电系数，在静电场的无源区域中，电场强度矢量E 满足6∫∫=⋅0dS E 0=⋅∫dl E {（3） 各向同性导电介质中稳恒电流场满足下列微分方程及边界条件 ·J ▽=0；J 1n =J 2n ×E ▽=0；E 1t =E 2t (4){THME-3型静电场描绘实验仪式（4）中J 为电流密度矢量。
J 和E 的关系为J=σE （5）式（5）中σ为各向同性导电介质的电导率。
在电流场的无源区域中，电流密度矢量J 满足7∫=⋅0dl J （6）由（3）式和（6）式可看出静电场中电场强度矢量E 和电流场中电流密度矢量J 所遵循的物理规律具有相同的数学形式，所以这两种场具有相似性。
在相似的场源分布和相似的边界条件下，它们的解的表达式具有相同的数学模型。
模拟法测定静电场的理论依据是因为静电场与稳恒电流场这两种场所遵循的物理规律具有完全相同的数学形式。
表1所示为静电场和稳恒电流场所遵循的物理规律。
比较两组方程可知，D ，E ，ε与J ，E ，σ成一一对应关系。
因而我们就可用相应的在导电介质中分布的电流场来模拟相应电解质中的静电场，当静电场中的导体与稳恒电流场中的电极形状相同，并且边界条件相同时，静电场在介质中的电位分布与稳恒电流场在介质中的电位分布完全相同，所以可以用稳恒电流场来模拟静电场，这是本实验的模拟依据。
THME-3型静电场描绘实验仪电流场中有许多电位彼此相等的点，测出这些电位相等的点，描绘成面就是等位面，这些面也是静电场中的等位面。
当等位面变成等位线，根据电力线和等位线正交的关系，即可画出电力线，这些电力线上每一点的切线方向就是该点电力线的方向，这就可以用等位线和电力线形象的表示静电场的分布。
用稳恒电流场模拟静电场，为了保证具有相同或相似的边界条件，稳恒电流场应满足以下的模拟条件：（1）稳恒电流场中的电极形状和位置必须和静电场中带电体的形状和位置相同或相似，这样可以用保持电极间电压恒定来模拟静电场中带电体上电量恒定。
8THME-3型静电场描绘实验仪（2）静电场中的导体在静电平衡条件下，其表面是等位面，表面附近的场强（或电力线）与表面垂直。
与之对应的稳恒电流场则要求电极表面也是等位面，且电力线与表面垂直。
为此必须使稳恒电流场中导电介质的电阻率远大于电极的电阻率；由于被模拟的是真空中或空气中的静电场，故要求稳恒电流场中导电介质的电导率要处处均匀；此外，稳恒电流场中导电介质的电导率还应远大于与其接触的其他绝缘材料的电导率，以保证模拟场与被模拟场边界条件完全相同。
实验上电极系统常选用金属材料，导电介质可选用水、导电纸、导电玻璃或导电微晶等。
若满足上述模拟条件，则稳恒电流场中导电介质内部的电流场和静电场具有相同的电位分布规律。
带电体周围的电场分布通常是三维空间的，但当电场的分布具有某种对称性时，只要清楚某一个二维平面上的电场分布，即可知其三维空间的电场分布。
如长直同轴电缆内的电场，长平行输电线间的电场等，这些场的特点是除靠近端部的区域外，在垂直于导线的任一平面内电场分布都是相同的。
所以只要模拟测量出垂直于导线的二维平面内的电场分布即可。
很多二维平面内的电场分布又是对称的，所以有时只要实际测绘一半的电场分布即可描绘出整个电场的分布。
2．同轴带电圆柱面电场的模拟现在用同轴带电圆柱面电场具体说明稳恒电流场和静电场的相似性。
9THME-3型静电场描绘实验仪（1）静电场λ和-设同轴圆柱面是“无限长”的，内、外半径分别为R 1和R 2，电荷线密度为+λ，圆柱面间介质的介电系数为ε，如图1所示。
图1根据高斯定理，同轴圆柱面间的电场强度E 为10rE πελ （7） 2=式（7）中r 为圆柱面间任一点距轴心的距离。
若取外圆柱面的电位为零，则内圆柱面的电位V 0就是两圆柱面间的电位差。
∫∫=⋅==212102R R R R r dr Edr V πελ12ln 2R R πελ （8）THME-3型静电场描绘实验仪在两圆柱面间任一点r （R 1≤r≤R 2）的电位V （r ）是11r 2ln 2πεR λ= （9） r V )(比较上两式，可得⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎠⎞⎜⎝⎛1220ln ln R R r R V =)(r V （10） （2）电流场为了计算电流场的电位差，先计算两圆柱面间的电阻，然后计算电流，最后计算两点间 的电位差。
设导电介质厚度为t ，电阻率为ρ，则任意半径r 到r+dr 圆柱面间电阻为rdr t ⋅=πS dr dR =ρρ22R （11） 将（11）式积分得到半径为r 到半径为圆柱面间电阻为⎟⎠⎞⎜⎝⎛r R t 2ln 2πρ==∫r dr t R R r rR 222πρ （12）THME-3型静电场描绘实验仪同理，可得半径为到半径为圆柱面间电阻为1R 2R 12⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==∫1212ln 2221R R t r dr t R R R πρπρ （13） 则从内圆柱面到外圆柱面间的电流为==12012R V I ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛12ln 2R R t ρπ （14）半径为r 圆柱面电位 01222V R R rR =12)(R I r V rR = （15）将（12）、（14）式代入（15）式，得⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎠⎞⎜⎝⎛1220ln ln R R r R =)(V r V （16）THME-3型静电场描绘实验仪比较（10）式和（16）式，可知静电场与电流场的电位分布是相同的。
以上是外界条件相同的静电场与电流场的电位分布相同的一个实例。
电极形状复杂的静电场用解析法计算是很困难的，甚至是不可能的，这时用电流场模拟静电场将显示出更大的优越性。