一、实验目的
用描迹法画出电场中一个平面上的等势线.
二、实验原理
用平面导电纸上的恒定电流场模拟真空中的等量异种电荷的静电场,当电场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时,与探针相连的电流表中电流为零,从而可以通过探针找出电流场中的等势点,并依据等势点描出等势线.
三、实验器材
平整的塑料板(木板)、图钉、白纸、复写纸、导电纸、圆柱形的铜电极、导线、学生低压直流电源(或电池组)、探针两根、灵敏电流表.
四、实验操作
1.器材安装
(1)铺“三纸”:在平整的塑料板(或木板)上依次使白纸、复写纸、导电纸(将导电面朝上)穿过螺杆铺放,并用图钉固定.
(2)固电极:将两个圆柱形铜电极A、B分别套在螺杆上,并用螺母拧紧(保证与导电纸接触良好),AB相距约10 cm.
图实-1
(3)接线路:如图实-1所示.
①将电极A、B分别与6 V的直流电源的正、负极相连接.
②将两根探针分别接到电流计的“+”“-”接线柱上.
2.基淮点选取
在导电纸上画两个电极的连线AB,在连线上取等距的五个点作基准点a、b、c、d、e,并用探针把它们的位置复印在白纸上.
3.等势点探测
(1)接通电源,将探针接触电极A,另一探针接触导电纸(注意跨度要小,保证电流表示数不要太大),判断出指针偏转方向与电流方向的关系.
(2)将左手探针跟AB连线上某一基准点相接触,然后在导电纸平面AB连线旁距此基准点约1 cm处轻轻移动右手探针,直到电流表指针不再发生偏转,用探针把这一点位置复印在白纸上.
(3)按步骤(2)的方法在这个基准点两侧逐步由近及远地探测得到4~8个等势点.
(4)按同样的方法,找出其余四个基准点的4~8个等势点,断开电源.
图实-2
4.等势点描绘
取出白纸,根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线,如图实-2所示.
五、注意事项
1.对导电纸
(1)导电纸不得折叠、划伤,且要保持清洁.否则导电物质分布不均匀,甚至出现断路,影响等势点的分布.
(2)安装时,有导电物质的一面向上.
(3)实验过程中“三纸”不要移动.
2.对两电极
(1)两电极必须完全相同,且为圆柱形.
(2)与导电纸必须充分接触好(压紧).
(3)不可太靠近导电纸边缘. |