（4）选择恰当的电压测量间距：分别从10V~0V每隔1V测量1组数据，每条等位线测量8~10个点。把各电压值对应的直角坐标值一一记录到表格1中。 2、测绘平行长直导线电极模型的电场分布：
3、测绘长直导线与平行平板电极模型的电场分布：
4、测绘两个平行平板电极模型的电场分布：
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【数据与结果】
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) 表1 同轴电缆电极模型的测量数据记录（坐标原点在中心电极中点）
1．绘出同轴电缆电场分布：
根据一组等位线的点找出圆心，依次绘出各组电位的等位线，并画出电力线（注意确定有限场电力线的起止位置）。
2．用公式（6）计算出各等位线的理论值半径r0，用直尺量出实验等位线的平均半径rm，将rm与r0比较，以r0为约定真值求各等位线半径的相对误差，并进行分析与列表表示。 3．绘出平行长直导线电极模型的电场的等位线与电力线分布。(选做) 4．绘出长直导线与平行平板电极模型的电场的等位线与电力线分布。 (选做) 5．绘出平行平板电极模型电场的等位线与电力线分布。(选做)
【思考题】
1．用稳恒电流场来模拟静电场，对实验条件有哪些要求？ 2．通过本实验，你对模拟法有何认识？它的适用条件是什么？
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3．怎样由所测的等位线绘制出电力线？电力线的方向如何确定？ 4．为什么在本实验中要求电极的电导率远大于导电介质的电导率？
5．试考虑用检流计法测绘电场，画出实验电原理图，并比较检流计法与电压表法的优劣。
FB407型静电场描绘仪使用说明书
一、概述
在工程技术中，常常需要知道电极系的分布情况，以便研究电子在该电场中的运动规律（如电子束在示波管中的聚焦和偏转）。电场的分布只有在少数简单的情况下才能用解析法求得，绝大多数电极系统的电场分布只能用实验的方法来测定。
对于静电场来说，由于电表的内阻远小于空气电阻、探测器的引入将会引起静电感应，这些因素使得直接用电压表测量静电场空间各点的电位是不可能的。所以实验中只能用模拟法来实现对复杂电极系统电场分布的研究。
模拟法是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程模拟另一种不易实现、不便测量的物理状态或过程，在实验或测量难以直接进行、理论难以计算时常常采用。模拟法在工程设计中有着广泛地运用，如在科学研究和工程技术中常用电流场来模拟静电场、温度场、流体场等。通过该实验，可以了解模拟法的基本原理，学习如何用稳恒电流场实现对静电场的模拟，加深对同轴圆柱电极和示波管聚焦电极等各种电场分布的认识。 二、主要技术指标 1．FB407型静电场描绘仪
(1) 直流稳压电源：输出电压DC 0~12V连续可调； （2）三位半数字电压表：量程DC 0~19.99V 分辨率0.01V。 2．电极模型共四个：
（1）长直导线与平行平板电极模型； （2）平行电极模型； （3）同轴电缆电极模型； （4）平行长直导线电极模型。 三、实验仪的使用
1．选择实验要求的电极模型，放在水平的桌面上； 2．用专用连接导线把实验仪与电极模型连接起来； 3．在电极模型水槽中加入清水，深度大约为：5~10mm；
4．把测试棒接触电极模型的正极，调节电源输出电压，先把两电极上的电压调节到合适的数值，例如常用的10V。
5．再按要求，测量电极模型中个对应点的电压，逐一记录到表格中；
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6．根据表格中的数据，在直角坐标纸上先画出等位线； 7．根据电力线与等位线正交的原理，画出电力线的分布曲线。 四、注意事项
1．电极模型放置的桌面要求水平度比较好，否则由于桌面倾斜，造成电极模型中的水位高度不一致，相当于电介质导电性能不均匀，从而带来附加误差。
2．建议使用去离子水、饮用纯净水和蒸溜水作为实验用水，不宜用普通自来水，
因为自来水内有不确定的物质，引起电极电解无法进行正常实验测量。
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用稳恒电流场模拟静电场
