靜電學：場線與等電位線

描述

P3.1.3.1 顯示電通量線

P3.1.3.2 顯示電場等位線

電荷之間的相互作用效應可以通過電場來描述。即使在無法通過對樣品電荷施加力來顯示時，電場也是存在的。電場最好用電通量線來描述，這些線沿著電場強度的方向延伸。這些電通量線的方向由產生電場的電荷的空間排列決定。

在電場的二維截面中，相等電位點形成一條線。這些等電位線的方向，就像電通量線一樣，由產生電場的電荷的空間排列來決定。

在實驗P3.1.3.1中，使用裝有油的樣品室中的小顆粒來顯示電通量線。這些顆粒會在電場中排列自己，形成沿著電通量線的鏈條。提供四對不同電極，以生成具有不同空間分佈的電場；這些電極對安裝在樣品室下方，並連接到高達10 kV的高壓源。產生的模式可以解釋為兩個球體的截面，一個球在板前，一個板電容器和一個球形電容器。

實驗P3.1.3.2測量了具有不同電荷的物體的等電位線。為此，將電壓應用到放置在裝滿蒸餾水的電解質盤中的一對電極上。使用交流電壓以避免由於電極電解產生的電位偏移。電壓表測量0 V電極與浸入水中的鋼針之間的電位差。為了顯示等電位線，定位並繪製等電位差點在圖紙上。通過這種方式，可以觀察並研究板電容器、法拉第杯、偶極子、影像電荷和輕微曲線中的電場的二維截面。