模拟电场线

实验目的

借助模拟方法认识电场线的形状，理解电场线的方向与疏密的含义。

实验原理

小颗粒在电场中被极化，两端带上异号电荷，彼此首尾相连，沿电场方向排列成线，其形状与电场线一致。由此可以模拟点电荷、等量异号电荷、平行板电极等的电场线：电场线的切线方向表示场强方向，疏密表示场强大小。

实验器材

• 盛有蓖麻油的玻璃容器
• 头发屑等小颗粒
• 不同形状的电极（如点状、板状）
• 高压起电装置
• 电场线分布图样

实验步骤

1. 把小颗粒均匀撒在油面上，放入电极。
2. 给电极通电，观察小颗粒排列成的线条。
3. 对比单个点状电极与两个异号电极周围线条的形状。
4. 换成两块平行板电极，观察板间线条的疏密和方向。
5. 对照电场线的规定，归纳各种电场线的特点。

实验现象与结论

点状电极周围的颗粒呈辐射状排列；异号电极之间颗粒沿弯曲线条首尾相连；平行板之间的线条基本平行且均匀，说明板间场强近似相等。靠近电极处线条较密，场强较大。

注意事项

• 起电装置电压较高，通电时不要触碰电极。
• 实验结束先断开电源再整理器材。

常见问题

电场线是真实存在的吗？

不是。电场线是为形象描述电场而假想的曲线，电场本身客观存在。

电场线会相交吗？

不会。电场中某点的场强方向唯一，电场线若相交，交点处就会有两个方向。