模拟法测绘静电场,为什么要求电极的电导率远大于导电介质的电导率?
测电场分布其实测的是每一个点对应的电位值。 简单点说,测量点到施加电压点的距离确定了电阻大小,也就确定了电位的大小。 如果表笔测量电阻太大,这不是串联了一个大电阻吗?影响测量电压的准确性。
电极是等势体导电介质,不是等势体说明电极相对介质是导体。如果不满足,介质中的稳恒电流场与模拟电场不同。低输入阻抗电表的两端测量电势差要很小,否则电流太大测量会很困难,甚至烧坏电表。
静电场模拟测绘
静电场的研究有多种方法,模拟法就是一种重要的实验方法·两个物理量之间,只要具有相同的物理模型或相同的数学表达式,就可以用一个物理量去定量地或定性地模仿另一个物理量,这种方法称为模拟法·模拟法。
不是直接研究某一物理量或过程本身,而是利用与这个物理量或过程相似的模型来进行研究·本实验的特点是,仿造一个与静电场完全类似的模拟场,当用探针探测它时,它不受干扰,因而可以把对模拟场的实验结果,推广和应用于静电场。
原理
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(曾称电力线)和等势面来描绘静电场.电场线与等势面处处正交,因此有了等势面的图形就可以大致画出电场线的分布图,反之亦然。
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.下面通过实例来分析。