[实用新型]一种双坐标纸静电场描绘实验装置

说明书

本实用新型公开了一种双坐标纸静电场描绘实验装置，在一个透明水槽底部贴有的塑封坐标纸上固定安装一对电极模型，注入水，用稳压电源输出直流电压施加在二个电极模型上。用数字直流电压表连接的探针，测出二个电极间同电位的许多点，读各点的坐标，随即在无塑封坐标纸的对应坐标点上作标记；最后画各点连接线形成等位线，据此画岀电场线，很方便描绘静电场。

技术领域

本实用新型属于教学实验装置，更具体地说，它属于大专院校物理实验中一种静电场描绘教学实验装置。

背景技术

电场强度和电势是表征电场特性的两个基本物理量,为了形象地表示静电场, 常采用电场线和等位线来描绘静电场.电场线与等位线处处正交,因此有了等位线的图形就可以大致画出电场线的分布图。

由电磁学理论可知,无自由电荷分布的各向同性均匀电介质中的静电场的电势、与不含电源的各向同性均匀导体中稳恒电流场的电势,两者所遵从的物理规律具有相同的数学表达式.在相同的边界条件下,这两种场的电势分布相似,因此只要选择合适的模型,在一定条件下用稳恒电流场去模拟静电场是可行的.

目前一般采用模拟实验法是流过稳恒电流的导电纸均匀不良导电介质中的电场来模拟静电场。由于导电纸质量问题，导电性会不均匀；电极与导电纸接触问题，获理想的模拟电场较难。

发明内容

针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、易于操作、能较为真实地描绘模拟静电场分布的模拟静电场描绘仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：种双坐标纸静电场描绘实验装置，包括透明水槽、直流稳压电源、数字直流电压表和探针；所述的透明水槽底部贴有塑封坐标纸，其上固定安装第一电极和第二电极；所述的第一电极连接直流稳压电源的正极，第二电极连接直流稳压电源的负极；所述的数字直流电压表的负极连接第二电极，正极连接探针。

进一步地，还包括无塑封坐标纸，无塑封坐标纸的大小和尺寸与塑封坐标纸一致。

进一步地，所述塑封坐标纸和无塑封坐标纸均为小方格坐标纸。

进一步地，所述第一电极和第二电极上均设置有插孔。

进一步地，所述透明水槽采用透明塑料材质制作。

进一步地，所述第二电极呈环形，第一电极呈柱形，固定在所述第二电极的圆心位置。

进一步地，第一电极和第二电极均呈柱形。

进一步地，第一电极呈柱形，第二电极呈成条形，且所述第一电极位于第二电极的中垂线上。

由于采用上述技术方案，该实用新型具有如下有益效果：

1.装置结构新颖，紧凑合理，使学生用双坐标纸静电场描绘实验装置测量描绘静电场很容易；

2.可以拓展实验，只要换不同电极模型的透明水槽就进行多种不同电极模型的测量描绘静电场实验，扩展学生知识。

附图说明

图1为本实用新型一种模拟同轴电缆静电场描绘实验装置结构示意图；

图中：1、透明水槽；2、塑封坐标纸；3、第一电极；4、第二电极；5、+ 插孔；6、插孔；7、数字直流电压表；8、直流稳压电源；9、探针；10、插头导线；11、无塑封坐标纸。

图2a为模拟平行长直导线静电场描绘透明水槽示意图；

图2b为模拟平行长直导线静电场示意图；

图3a为模拟长直导线与平行平板电极静电场描绘透明水槽示意图；

图3b为模拟长直导线与平行平板电极静电场示意图；