六、电场中等势线的描绘
在这个实验里,我们要用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。 在一块平整的木板上,依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,导电
纸有导电物质的一面要向上。用图钉把白纸、复写纸和导电纸一起固定在木板上。导电纸上平放着跟它接触良好的两个圆柱形电极,电极 A 与电源的正极相连作为正电荷,电极 B 与电源的负极相连作为负电荷①。两个电极之间的距离约为 10 厘米,电压约为 6 伏。再从一个灵敏电流表的两个接线柱引出两个探针(图 10)。
先在导电纸上画出两个电极的连线,在连线上选取间距大致相等的五个点作基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上。将两个探针分别拿在左、右手中,用左手中的探针与某一基准点接触,然后在这一基准点的一侧距此基准点约 1 厘米处再选一个点,在此点将右手拿着的探针跟导电纸接触。这时,一般会看到电流表的指针发生偏转。但左右移动探针的位置,可以找到一点,使电流表的指针不发生偏转。电流表的指针不偏转, 说明这个点跟基准点的电势相等。用探针把这个点的位置复印在白纸上。照上述方法,在这个基准点的一侧和另一侧,各探测出五个等势点,每个等势点大约相距 1 厘米。用同样的方法,探测出另外四个基准点的等势点。最后,取出白纸,根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线,它们就是五条等势线。你能不能根据这些等势线在白纸上画出两个异种电荷的电力线?画一画看。
① 直接描绘静电场中的等势线是相当困难的。由于静电场和电流场遵循的规律相似,这里是用在导电纸上形成的电流场模拟静电场来做实验的。