简介gydF4y2Ba

库仑定律描述了带电物体相互作用的力如何取决于电荷的大小和物体之间的距离。然而,它并没有解释这种力是如何在不接触的物体之间中介的。为此,我们需要场的概念,你们在学习力学时可能已经讨论过这个概念。我们知道,当一个有质量的物体被置于另一个有质量的物体产生的引力场中时,它会受到一个力。在地球这么大的物体表面附近,引力场几乎是恒定的,并且向下垂直于表面。我们给变量赋值gydF4y2BaggydF4y2Ba引力场:指定引力场的强度;其单位为N/kg。gydF4y2Ba

电荷和质量一样,都会产生电场,并对电场做出反应。与地球表面附近的引力场不同,我们在实验室中检测的小得多的带电物体产生的电场通常变化很大。此外,它们所施加的力可以是排斥的,也可以是吸引的。我们不能轻易地画出由电荷分布所产生的电场。然而,我们可以用电压探头测量不同位置的电势。从电势读数图中,我们可以推断出这些位置电场强度和方向的信息。gydF4y2Ba

在实验前的讨论中,你们将学习势的概念作为场中某个位置的性质。为了更好地理解电势图,我们求助于它们的引力模拟:地形图。地形图上的线表示相对于某些参考点(通常是海平面)具有相等的重力势(等势)的位置。在这个实验中,你将测量电场中不同位置的电势,以确定一个类似的地图,这将帮助你描述电场。gydF4y2Ba

目标gydF4y2Ba

在这个实验中,你会gydF4y2Ba

  • 测量由各种电荷分布引起的导电表面上的位置的电势。gydF4y2Ba
  • 使用Microsoft Excel电子表格和电势数据生成二维和三维电势图。gydF4y2Ba
  • 分析电势图,画出代表电荷产生的电场的线。gydF4y2Ba
  • 描述电荷线产生的场与点源产生的场有何不同。gydF4y2Ba