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对静电场等势线描绘的思考
继用恒定电流场模拟出两等量异种电荷的等势线后，部分学生提出下述两个问题：
问题1：能否用这种模拟方法描绘出两等量同种电荷的等势线？
问题2：能否用这种模拟方法描绘出两不等量同、异种电荷的等势线？
笔者查阅大量资料发现：问题2从未有文献涉及；问题1已出现于课本与部分参考资料上，其普遍答案为：不能，要模拟等量同种电荷的等势线，则必须使两接线柱接到电源等电势的电极，两接线柱间无电压，不能形成电流场，故无法用恒定电流场来模拟．这也是师生中普遍存在的一种认识．那么，到底能否用恒定电流场来模拟问题1、问题2所要求的等势线呢？
带着上述问题，笔者对等量异种电荷的电场与等量同种电荷的电场，进行了比较研究，如下列各图．
等量异种电荷的电场线（图1）及其模拟电路（图2）：

等量同种电荷的电场线（图3）：
可以认为图3的电场线终止于无穷远处带电量为－2q的球面上，图3演变为图4，与图1、图2相比较，可易得其模拟电路图5．

笔者用该设计图进行了实验．实验条件为：电源电压6V，圆环半径12.5cm，两电极间距AB=5cm．通过实验较精确地画出了电极AB近区场的等势线，见图6．

上述电路设计有一个系统误差，理论上圆环半径应无穷大才完全符合事实．实际上当圆环半径是AB的2到3倍，已可近似认为两电荷在圆环处的等势面是圆了．当然适当增加圆环半径，还可进一步提高实验精确度．

利用上述设计思想，笔者大胆创新，引进双电源，圆满回答了问题2．图7为模拟不等量同种电荷近区等势线的电流场电路，图8为模拟不等量异种电荷近区等势线的电流场电路．

实验上，可通过调节电流的方向来确定电极的电性，通过调节电流强度的比值来获得所需电极的带电量比值．笔者借助变阻器的调节，电流表的监控，较精确地画出了电量比为2∶1的同、异种电荷的近区等势线见图9、图10．