为何用模拟法测绘静电场

使用模拟法测绘静电场的原因主要在于直接测量静电场的电位分布存在困难，并且可能会干扰原有的电场。以下是详细解释：

直接测量的困难

探头干扰：使用探头测量静电场时，探针本身会带电，这会对原来的电场产生干扰，导致测量结果不准确。

电场畸变：任何测量设备（如磁电式电压表）放入静电场都会引起电场畸变，使得测量结果无法反映真实的电场分布。

模拟法的优势

预测和描述：模拟法可以通过计算来模拟电场的分布，从而预测电荷的运动和电场分布，同时电势也可以通过计算电场和路径积分得到，描述电荷在电场中的能量状态和势能差。

等效边界条件：在实验中，可以采用等效边界条件下的恒定电流场来模拟静电场，因为两种场在数学规律和场方程形式上具有相似性，尽管它们本质上是不同的场。

实验可行性：通过测量稳恒电流场的电位分布，可以间接得到静电场的分布情况，这种方法既简单又实用。

模拟法的应用

理论依据：模拟法基于物理模型或数学表达式的相似性，通过已知的、易于测量的物理状态或过程来研究不易实现或不便测量的状态或过程。

实验步骤：在实验中，通过调节静电场描绘仪的电压，使探针在水槽中移动并记录等位点，然后通过数据处理和作图，绘制出电场的分布情况。

综上所述，使用模拟法测绘静电场是因为它能够克服直接测量的困难，通过模拟一个与静电场分布相似的电流场，间接地得到静电场的电场强度和电势分布，从而为研究和应用提供有效的手段。