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摘要:静电场是由电荷分布决定的,确定静电场的分布,对于研究带电粒子与带电体之间的相互作用是非常重要的。传统的静电场描绘仪利用稳恒电流场来模拟静电场,用稳恒电流场中的电位分布模拟静电场的电位分布。一般采用涂有石墨的导电纸作为电介质,通过探针和定位针,实现定量记录和数据分析。传统的静电场描绘仪存在很多不足,表现在作为导电介质的石墨纸导电性不均匀,使得电流场分布与被模拟静电场分布不完全一样;固定手柄质量较大,移动不便,加大了实验误差及实验成本。本文通过一系列的对比实验,发现一定浓度盐水浸泡而成的盐水纸同样可作为电极的导电介质,并且盐水中导电离子分布比石墨纸导电层更加均匀,导电纸电阻在各个方向均匀性较好,这样电流场分布与被模拟静电场分布可达到完全一样,且成本相对较低。同时,用双探针结构取代传统单个同步探针结构,下层两个探针之间通过电压显示器来寻找等压点,使得测量精度得到提高,且等电位的判断用指示灯的方法,既直观、准确又快捷;通过实验比较,改进后的描绘仪能很好更精确地模拟静电场,减小实验误差,降低实验成本。
关键词:模拟法;双探针;盐水纸;改进
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 课题研究背景及一般方法-1 1.2 研究现状-1 1.3 研究内容-2 2.传统模拟法测静电场-3 2.1.模拟法测静电场的原理-3 2.2静电场描绘仪-4 2.2.1仪器简介-4 2.2.2使用操作-5 2.3实验报告-5 2.3.1实验目的、仪器-5 2.3.2实验原理-5 2.3.3 数据处理-8 3.双探针结构-10 3.1 双探针结构原理-10 3.1.1 LM339四位电压比较器-10 3.1.2电位显示器电路分析-12 3.2 实验验证-12 4.盐水纸结构-15 4.1 结构原理-15 4.2实验结果和误差分析-16 4.3盐水纸的使用不足-17 结论-19 致谢-20 参考文献-21 |