GeoGebra软件在电磁场实验的应用

黄闽海

（福建技术师范学院 电子与机械工程学院，福建 福州 350300 ）

GeoGebra是一款动态数学软件,将图形、代数和数据表动态结合，由于其界面的简洁性、易操作性、动态可视性，现已在世界各地的课堂上得到越来越广泛的应用，取得了丰硕的成果.源于以上诸多优点，GeoGebra（以下简写为GGB）在电磁学理论的教学演示、实验数据处理、仿真实验、辅助解题等方面所具有的优越性值得深入研究[1].

传统的电磁学实验，通常采用手工方法进行实验数据的处理，存在描点不准确、绘图比例不当等缺点，造成人为误差，导致所得结果的精度不理想，难以满足实验的要求[2-3].本文基于GGB 软件，在电磁学实验前，对试验结果进行预演，将电场、磁场物理量的表达式转换成形象直观的几何曲线；在实验数据处理阶段，利用GGB 的绘图功能将试验数据拟合成图形，并从拟合图形中获取相关物理量的数学方程，从而方便将理论数据与实验结果进行比对，验证实验的准确性.通过GGB 软件的辅助，可极大地减小实验数据的处理难度，节约计算时间，更准确地绘制出电、磁场分布曲线.

1 GeoGebra 应用于静电场等势面的测量实验

1.1 静电场的理论依据

静止电荷产生的电场称为静电场.两根长同轴圆柱面间的电势分布是静电场描绘的经典实验.由电磁场理论可知，恒定电流的电场和相应的静电场的空间形式是一致的[4].只要电极电势不变，电极形状一定，空间介质均匀，在任意考察点，均有U恒定=U静电或E恒……