亥姆霍兹线圈实验报告
亥姆霍兹线圈实验报告
亥姆霍兹线圈实验报告实验目的：本实验旨在通过对亥姆霍兹线圈的实验研究，探究其在物理学中的应用和原理，以及对磁场的产生和控制。
实验原理：亥姆霍兹线圈是由两个相同半径的同轴圆线圈组成，通过通电产生均匀磁场。
两个线圈之间的距离和电流的大小可以调节，从而控制磁场的强度和方向。
亥姆霍兹线圈可以被广泛应用于物理学实验和研究中，如电子束轨迹的研究、磁场对粒子的影响等。
实验材料和仪器：1. 亥姆霍兹线圈。
2. 直流电源。
3. 磁场测量仪。
4. 实验样品。
实验步骤：1. 将亥姆霍兹线圈连接至直流电源，调节电流大小和方向，使得线圈产生均匀磁场。
2. 使用磁场测量仪测量线圈产生的磁场强度和方向。
3. 将实验样品置于线圈中，观察其在磁场中的受力情况。
4. 调节线圈之间的距离和电流大小，观察磁场的变化对实验样品的影响。
实验结果：通过实验测量和观察，我们得出了以下结论：1. 亥姆霍兹线圈产生的磁场强度和方向可以通过调节电流大小和方向来控制。
2. 实验样品在不同磁场条件下表现出不同的受力情况，验证了磁场对物质的影响。
实验应用：亥姆霍兹线圈在物理学研究和应用中具有重要意义，其均匀磁场的特性使得其可以被广泛应用于磁场实验和研究中。
同时，亥姆霍兹线圈也被应用于医学成像、粒子加速器等领域。
总结：通过本次实验，我们对亥姆霍兹线圈的原理和应用有了更深入的了解，同时也掌握了实验操作和数据处理的方法。
亥姆霍兹线圈作为一种重要的实验工具，对于物理学研究和应用具有重要意义。
结语：通过本次实验，我们对亥姆霍兹线圈的原理和应用有了更深入的了解，同时也掌握了实验操作和数据处理的方法。
亥姆霍兹线圈作为一种重要的实验工具，对于物理学研究和应用具有重要意义。
希望通过今后的学习和实践，能够更好地应用亥姆霍兹线圈，推动物理学领域的发展和进步。
亥姆霍兹线圈实验报告
亥姆霍兹线圈实验报告亥姆霍兹线圈实验报告引言：亥姆霍兹线圈是一种由两个同轴圆形线圈组成的实验装置，广泛应用于物理学、电子学以及医学等领域。
本实验旨在通过观察亥姆霍兹线圈在不同电流条件下的磁场分布，探究其在磁场研究中的应用。
实验目的：1. 了解亥姆霍兹线圈的基本结构和工作原理；2. 掌握亥姆霍兹线圈的实验操作方法；3. 研究不同电流条件下亥姆霍兹线圈的磁场强度分布。
实验装置：1. 亥姆霍兹线圈：由两个同轴圆形线圈组成，线圈间距与半径相等；2. 电源：提供电流供给；3. 磁场测量仪器：如磁力计或霍尔效应传感器。
实验步骤：1. 将亥姆霍兹线圈放置在水平桌面上，并调整两个线圈的间距与半径相等；2. 将电源与亥姆霍兹线圈相连，确保电流正常通路；3. 将磁场测量仪器放置在亥姆霍兹线圈的中心位置，并进行校准；4. 开始实验前，先设置电流大小为零，观察磁场测量仪器的示数是否为零；5. 逐步增加电流，记录不同电流下磁场测量仪器的示数；6. 根据记录的数据，绘制电流与磁场强度的关系曲线。
实验结果：通过实验观察和数据记录，我们得到了电流与磁场强度之间的关系曲线。
根据曲线的形状，我们可以得出以下结论：1. 在亥姆霍兹线圈内部，磁场强度随着电流的增大而增大；2. 在亥姆霍兹线圈中心位置，磁场强度较为均匀，呈现出近似于匀强磁场的分布；3. 在亥姆霍兹线圈外部，磁场强度随着距离线圈中心的增加而减小。
讨论：亥姆霍兹线圈的实验结果与理论预期相符。
根据安培定律和比奥-萨伐尔定律，我们可以推导出亥姆霍兹线圈内部的磁场强度与电流的关系。
在实验中，我们观察到了磁场强度与电流成正比的关系，这与理论计算结果一致。
亥姆霍兹线圈的磁场分布特性使其在物理学研究中具有广泛的应用。
例如，在粒子加速器中，亥姆霍兹线圈可以用来产生稳定的磁场，用于粒子束的聚焦和偏转。
在医学影像学中，亥姆霍兹线圈被用于磁共振成像（MRI）设备中，通过产生均匀的磁场来激发人体组织中的核磁共振信号。
亥姆霍兹线圈的磁场实验报告
亥姆霍兹线圈的磁场实验报告实验目的：观察亥姆霍兹线圈中的磁场分布情况。
实验原理：亥姆霍兹线圈是由两个平行的同轴圆形线圈组成，两个线圈中电流方向相同。
通过改变电流大小和方向，可以控制磁场的强度和方向。
根据比奥萨伐尔定律，通过一段闭合电流所产生的磁场可以用下式表示：B = μ0 * I * N / (2 * R)其中，B表示磁场的强度，μ0表示真空磁导率，I表示电流强度，N表示线圈的匝数，R表示线圈的半径。
实验器材：1. 亥姆霍兹线圈2. 电源3. 电流表4. 磁场传感器5. 连接线实验步骤：1. 将亥姆霍兹线圈的两个线圈放置在水平的平面上，并调整它们的距离，使得两个线圈之间的距离与半径相等。
2. 将磁场传感器放置在线圈中央的位置，并使其与线圈轴线垂直。
3. 连接线圈和电流表，并接通电源。
4. 通过调节电流表上的电流大小和方向，改变电流强度。
5. 使用磁场传感器测量不同位置处的磁场强度，并记录数据。
6. 重复步骤4和5，改变电流强度和方向，记录更多的数据。
实验结果：根据实验数据，绘制电流强度与磁场强度的关系曲线图。
实验讨论：1. 分析实验数据，观察磁场强度与电流强度的关系。
根据比奥萨伐尔定律的公式，验证实验结果是否与理论值吻合。
2. 讨论磁场强度随距离的变化趋势，检验亥姆霍兹线圈中磁场分布的均匀性。
3. 探讨如何通过改变电流强度和方向来控制磁场的强度和方向。
实验结论：通过实验观察和分析，验证了亥姆霍兹线圈中磁场强度与电流强度的关系，并验证了亥姆霍兹线圈磁场分布的均匀性。
同时，通过改变电流强度和方向，可以控制磁场的强度和方向。
亥姆霍兹线圈磁场实验报告
亥姆霍兹线圈磁场实验报告亥姆霍兹线圈磁场实验报告引言：磁场是我们日常生活中常常接触到的物理现象之一。
为了更好地理解和研究磁场的特性，科学家们进行了许多实验。
本实验报告将介绍亥姆霍兹线圈磁场实验的过程和结果，并探讨其在科学研究和应用中的意义。
实验目的：本实验的目的是通过制作亥姆霍兹线圈并测量其磁场强度，验证亥姆霍兹线圈的磁场特性，并了解磁场对物体的影响。
实验装置和原理：实验中使用的主要装置是亥姆霍兹线圈，它由两个平行的同轴线圈组成，每个线圈上有N个匝数。
当通过线圈的电流为I时，可以产生均匀的磁场。
亥姆霍兹线圈的磁场强度可以通过以下公式计算得出：B = (μ0 * N * I) / (2 * R)其中，B表示磁场强度，μ0是真空中的磁导率，N是线圈的匝数，I是通过线圈的电流，R是线圈半径。
实验步骤：1. 制作亥姆霍兹线圈：根据实验要求，选择合适的线圈半径和匝数，使用导线绕制两个平行的同轴线圈，并将其固定在一个支架上。
2. 连接电路：将线圈的两端与电源连接，确保电流可以通过线圈。
3. 测量磁场强度：使用磁场强度计或霍尔效应传感器等仪器，在不同位置上测量磁场强度，并记录测量结果。
4. 改变电流强度：通过调节电源的电流大小，改变线圈的电流强度，再次测量磁场强度，并记录结果。
实验结果与分析：根据实验步骤，我们制作了亥姆霍兹线圈并进行了磁场强度的测量。
通过将磁场强度计放置在不同位置上，我们得到了一系列的测量结果。
随着距离线圈中心的距离增加，磁场强度逐渐减小，符合亥姆霍兹线圈的磁场分布特性。
通过改变线圈的电流强度，我们可以观察到磁场强度的变化。
根据磁场强度与电流的线性关系，我们可以验证亥姆霍兹线圈的磁场公式。
实验结果与理论计算值相符，进一步验证了亥姆霍兹线圈的磁场特性。
实验意义：亥姆霍兹线圈磁场实验是研究磁场特性的重要手段之一。
通过实验，我们可以更好地理解磁场的分布规律和影响因素。
亥姆霍兹线圈的磁场特性研究对于电磁学的发展和应用具有重要意义。
亥姆霍兹线圈磁场测量实验报告
亥姆霍兹线圈磁场测量实验报告今天咱们要聊聊亥姆霍兹线圈，这可是个有趣的家伙！想象一下，两个线圈就像一对好朋友，相互靠近，默契十足。
它们的任务呢，就是创造一个均匀的磁场，听起来是不是很高大上？这实验的目的就是测量这个磁场，看看它到底有多“牛”。
我们就像探险者一样，带着一颗好奇的心，去揭开这个磁场的神秘面纱。
在实验开始之前，咱们得先准备好工具。
电源、线圈、磁场探测器……这些东西可少不了。
你知道的，电源就像这场派对的DJ，必须得有它才能让大家嗨起来。
线圈则是舞池中的主角，越转越欢，越转越带劲。
然后是磁场探测器，哎，这个小家伙可是个“侦探”，专门负责捕捉那些微妙的磁场变化，真是个靠谱的伙伴。
把线圈放在一起，调好距离，就像搭建一个小舞台。
之后连接电源，轻轻一按，瞬间就感觉到空气中弥漫着电流的气息。
线圈里开始流动着电，仿佛在欢快地跳舞，伴随着微微的电流声，真让人心情大好。
这时候，咱们的探测器就得派上用场了，慢慢地靠近，准备好记录下它的“表现”。
开始测量啦！每当探测器靠近线圈时，那磁场的变化就像一场奇妙的音乐会，时高时低，宛如交响乐在耳边回响。
测量的过程也是个技术活，得小心翼翼，别让这个小侦探失了分寸。
有时候数据就像个调皮的小孩，让你哭笑不得，跑来跑去，根本捉不住。
不过，没关系，科学就是这么有趣，充满了挑战和惊喜。
随着测量的深入，咱们逐渐收集到了很多数据。
这些数据就像拼图一样，只有把它们组合在一起，才能看到整个画面。
有时候感觉自己像个侦探，正在破解一个个小秘密，嘿，心里那个乐呀！不过，有些数据可能会让人皱眉，结果总是出乎意料，甚至与预期大相径庭。
可是，科学嘛，哪能总是一帆风顺呢？遇到困难才更能激发我们解决问题的灵感。
咱们终于整理出了完整的实验结果。
看着这些数据，心中不禁感慨万千。
原来，亥姆霍兹线圈的磁场竟然如此均匀，简直让人佩服得五体投地！这些数据不仅是数字，更像是一幅幅生动的画面，描绘出科学的奥妙。
通过这次实验，我们不仅学到了磁场的基本知识，更感受到了探索科学的乐趣。
亥姆霍兹线圈磁场实验报告
亥姆霍兹线圈磁场实验报告1. 背景亥姆霍兹线圈是一种用于产生均匀磁场的装置，由两个相同半径和间距的同轴圆线圈组成。
在实验中，我们将使用亥姆霍兹线圈来测量其产生的磁场强度与电流的关系，并验证其是否为均匀磁场。
2. 实验目的1.理解亥姆霍兹线圈的结构和原理；2.掌握使用亥姆霍兹线圈测量磁场强度的方法；3.验证亥姆霍兹线圈产生的磁场是否为均匀磁场；4.分析实验结果，得出结论并提出建议。
3. 实验装置和方法3.1 实验装置•亥姆霍兹线圈（包括两个同轴圆线圈、电源和电流控制器）•磁场计•电流表•直流电源•连接线3.2 实验方法1.将亥姆霍兹线圈放置在水平桌面上，调整线圈间距与半径，使其符合实验要求。
2.将直流电源和电流控制器连接到亥姆霍兹线圈上，将电流表连接到电流控制器上，确保电路连接正确。
3.打开直流电源，调节电流控制器使得电流稳定在设定值，记录电流强度。
4.将磁场计垂直放置于亥姆霍兹线圈的中心位置，记录磁场强度值。
5.调节直流电源的电流值，重复步骤3和4，记录一系列不同电流强度下的磁场强度值。
4. 分析与结果4.1 实验数据我们采集了一系列不同电流强度下的磁场强度值，并绘制了磁场强度与电流强度的关系图：电流强度（A）磁场强度（T）0.1 0.0250.2 0.0500.3 0.0750.4 0.1000.5 0.1254.2 数据处理根据测得的磁场强度值和电流强度值，我们可以绘制磁场强度与电流强度的关系图。
在这个图中，我们可以观察到一个线性关系，并计算出磁场强度与电流强度之间的比例系数。
根据电流对磁场产生的影响可以得到以下关系式：B=μ0⋅I⋅N 2⋅R其中，B为磁场强度，μ0为真空介质中磁导率，I为电流强度，N为线圈匝数，R为线圈半径。
通过线性拟合，我们可以得到磁场强度与电流强度之间的比例系数k。
4.3 结果分析通过拟合得到的结果，我们得到了磁场强度与电流强度之间的线性关系，证明亥姆霍兹线圈可以产生均匀的磁场。
亥姆霍兹线圈实验报告
亥姆霍兹线圈实验报告实验目的，通过对亥姆霍兹线圈的实验，验证磁场的均匀性，并探究亥姆霍兹线圈的特性。
实验器材，亥姆霍兹线圈、直流电源、磁场测量仪、实验台、导线等。
实验原理，亥姆霍兹线圈是由两个相同的线圈构成，它们的电流方向相反，通过调节两个线圈的距离和电流大小，可以使得线圈中心区域的磁场非常均匀。
这种均匀的磁场对于一些物理实验和研究具有重要意义。
实验步骤：1. 将亥姆霍兹线圈放置在实验台上，并连接直流电源。
2. 调节两个线圈的距离和电流大小，使得磁场达到最均匀的状态。
3. 使用磁场测量仪在线圈中心区域进行磁场强度的测量，并记录数据。
4. 调节线圈的参数，再次进行磁场强度的测量，并记录数据。
5. 对比两组数据，分析磁场的均匀性和线圈的特性。
实验结果：经过实验测量和数据分析，我们得出了如下结论：1. 通过调节亥姆霍兹线圈的参数，我们成功地获得了非常均匀的磁场。
2. 随着线圈间距的增大，磁场的均匀性有所下降，这与理论预期相符。
3. 亥姆霍兹线圈的特性使得它在实验和研究中具有重要应用，例如在原子物理实验中的磁场控制等方面。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了亥姆霍兹线圈的特性和应用，验证了磁场的均匀性，并学会了使用磁场测量仪进行实验测量。
这对于我们的物理学习和科研工作具有重要意义。
在今后的学习和工作中，我们将进一步深入研究亥姆霍兹线圈的应用，探索更多的物理实验和现象，为科学研究做出更大的贡献。
结语：通过本次实验，我们对亥姆霍兹线圈有了更深入的理解，这将对我们的学习和科研工作产生积极的影响。
我们相信，在老师的指导和帮助下，我们的物理学习之路将越走越宽广，为科学事业做出更多的贡献。
亥姆霍兹实验报告结论
亥姆霍兹实验报告结论亥姆霍兹实验是一种经典的物理实验，它主要用于验证电流所产生的磁场的存在与性质。
在实验中，通过调整电流大小、线圈的半径以及测量磁场强度，可以得到一系列数据，并通过分析这些数据以得出结论。
亥姆霍兹实验首先得出了磁场的线性特性。
实验结果表明，当电流通过线圈时，线圈中产生的磁场的强度与电流成正比。
这一结论符合安培定律，即通过一段导线所产生的磁场强度与导线中的电流成正比。
其次，亥姆霍兹实验还验证了磁场的方向特性。
通过调整线圈的方向和形状，可以得到不同方向的磁场。
实验结果表明，线圈所产生的磁场是以线圈轴线为中心的，方向符合右手定则。
这意味着通过线圈的电流的方向决定了线圈所产生磁场的方向。
此外，亥姆霍兹实验还通过测量不同位置的磁场强度，得出了磁场的分布特性。
实验结果表明，两个相同的线圈并列放置时，两个线圈之间的磁场强度分布均匀。
这是因为两个线圈的磁场叠加形成的结果。
最后，亥姆霍兹实验还说明了磁场的强度与线圈的参数之间的关系。
通过调整线圈的半径和电流的大小，可以得到不同强度的磁场。
实验结果显示，磁场强度与线圈的半径的平方和电流的乘积成正比。
这一结果表明，磁场的强度可以通过控制线圈的参数来调节。
总结起来，亥姆霍兹实验验证了电流产生磁场的存在与性质。
通过分析实验数据，得出了磁场的线性特性、方向特性、分布特性以及强度与线圈参数之间的关系。
这些结论不仅仅在理论上验证了电磁学的基本原理，而且在实际应用中也具有重要意义，例如在电磁感应、电磁波传播等方面有广泛的应用。
因此，亥姆霍兹实验对于物理学的发展和应用具有重要的意义。
亥姆霍兹线圈磁场测定实验
亥姆霍兹线圈磁场测定实验一、实验目的：1. 掌握霍尔效应原理测量磁场；2. 测量单个载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布；3. 验证磁场叠加原理。
二、实验仪器与器件亥姆霍兹线圈磁场测定仪一套，导线若干，霍尔元件传感器。
三、实验原理：根据毕奥—萨伐尔定律，单个载流线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上某点的磁感应强度为：20223/22()R B N I R x μ⋅=⋅+式中0μ为真空磁导率，R 为线圈的平均半径，x 为轴线上圆心到该点的距离，N 为线圈匝数，I 为通过线圈的电流强度。
因此，圆心处的磁感应强度0B 为：亥姆霍兹线圈因德国物理学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹而命名，是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向一致，大小相同，线圈之间的距离d 正好等于圆形线圈的半径R 。
这种线圈的特点是能在 附近产生小范围区域均匀磁场，由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质，很容易地可以将其它仪器置入或移出，也可以直接做视觉观察，所以，是物理实验常使用的器件。
设z 为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点O （如图1）处的距离，则亥姆霍兹线圈轴线上任意一点的磁感应强度为：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅⋅⋅='--2/3222/322202221z R R z R R R I N B μ图1 亥姆霍兹线圈示意图由上式可知，在亥姆霍兹线圈上中心O 处（0z =）的磁感应强度'0B 为：R I N B ⋅⋅='02/3058μ四、实验内容：1. 测量单个载流圆线圈轴线上各点磁感应强度（实验装置如图2）：图2 实验装置如图2，选定其中一个线圈为载流线圈a ，测其轴线上不同位置磁感应强度B (a )的测量结果填写至表1，并与相应的理论值作比较。
要求电流I =100mA ，已知线圈平均半径10.00R cm =，线圈匝数N =500，真空磁导率70410/T m A μπ-=⨯⋅。
亥姆霍兹实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察亥姆霍兹线圈中间磁场的均匀性。
2. 验证磁场叠加原理。
3. 了解一种得到均匀磁场的实验室方法。
二、实验原理亥姆霍兹线圈是由两个相同的线圈同轴放置，其中心间距等于线圈的半径。
当两个线圈通以同向电流时，磁场叠加增强，并在一定区域形成近似均匀的磁场；通以反向电流时，则叠加使磁场减弱，以至出现磁场为零的区域。
本实验中，通过霍尔元件测量磁场。
霍尔元件通以恒定电流时，它在磁场中会感应出霍尔电压，霍尔电压的高低与霍尔元件所在处的磁感应强度成正比。
因此，可以通过测量霍尔电压来间接测量磁感应强度。
三、实验仪器1. 亥姆霍兹线圈演示仪2. 霍尔元件3. 稳压电源4. 数码显示屏5. 导轨四、实验步骤1. 打开数码显示屏后面板的开关，先对LED显示屏调零。
2. 打开稳压电源（已调好），同方向闭合两电键（使两线圈通以相同方向电流），转动小手柄，使位于线圈轴线上的霍尔元件由导轨的一端缓慢移向另一端，观察两同向载流圆线圈磁场合成后的分布。
记录显示屏示数。
3. 改变其中一个线圈的电流方向，重复步骤2的操作，观察两反向载流圆线圈磁场合成后的分布。
记录显示屏示数。
4. 将霍尔元件移至线圈中心区域，观察磁场分布，记录显示屏示数。
5. 重复步骤2-4，分别改变电流大小，观察磁场分布变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）当两个线圈通以同向电流时，磁场叠加增强，显示屏示数逐渐增大，中间一段基本不变，最后又由大变小。
（2）当两个线圈通以反向电流时，磁场叠加减弱，显示屏示数由小变大，由大变小，又由小变大，由大变小。
（3）将霍尔元件移至线圈中心区域，显示屏示数在中间区域基本不变，两端逐渐减小。
2. 结果分析（1）实验结果验证了磁场叠加原理。
当两个线圈通以同向电流时，磁场叠加增强；通以反向电流时，磁场叠加减弱。
（2）实验结果表明，亥姆霍兹线圈中间区域磁场近似均匀，两端磁场逐渐减小。
（3）实验结果与理论分析基本一致，证明了亥姆霍兹线圈在中间区域能够形成近似均匀的磁场。
实验十一亥姆霍兹线圈磁场测定全解
实验十一 亥姆霍兹线圈磁场测定一、概述亥姆霍兹线圈磁场测定仪是综合性大学和工科院校物理实验教学大纲重要实验之一。
该实验可以学习和掌握弱磁场测量方法，证明磁场迭加原理，根据教学要求描绘磁场分布等。
传统的亥姆霍兹线圈磁场测量实验，一般用探测线圈配以指针交流电压表测量磁感应强度。
由于线圈体积大，指针式交流电压表等级低等原因，测量的误差较大。
近年来，在科研和工业中，集成霍耳传感器由于体积小，测量准确度高，易于移动和定位，所以被广泛应用于磁场测量。
例如：A SS 95型集成霍耳传感器就是一种高灵敏度的优质磁场传感器，它的体积小（面积mm mm 34⨯，厚mm 2），其内部具有放大器和剩余电压补偿电路，采用此集成霍耳传感器（配直流数字电压表）制成的高灵敏度毫特计，可以准确测量mT 000.20～的磁感应强度，其分辨率可达T 6101-⨯。
因此，用它探测载流线圈及亥姆霍兹线圈的磁场，准确度比用探测线圈高得多。
用高灵敏度集成霍耳传感器测量T T 35102101--⨯⨯～弱交、直流磁场的方法已在科研与工业中广泛应用。
本仪器采用先进的95A 型集成霍耳传感器作探测器,用直流电压表测量传感器输出电压,探测亥姆霍兹线圈产生的磁场,测量准确度比探测线圈优越得多,仪器装置固定件牢靠，实验内容丰富。
本仪器经复旦大学物理实验教学中心使用,取得良好的教学效果。
二、原理(1)根据毕奥—萨伐尔定律，载流线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上某点的磁感应强度为：I N x R R B ⋅+⋅=2/32220)(2μ （1）式中0μ为真空磁导率，R 为线圈的平均半径，x 为圆心到该点的距离，N 为线圈匝数，I 为通过线圈的电流强度。
因此，圆心处的磁感应强度0B 为：I N RB ⋅=200μ （2）轴线外的磁场分布计算公式较为复杂，这里简略。
(2)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向一致，大小相同,线圈之间的距离d 正好等于圆形线圈的半径R 。
实验四十三 亥姆霍兹线圈
实验四十三 亥姆霍兹线圈的磁场测量实验目的用霍耳效应法测量载流亥姆霍兹线圈的磁场测量沿其轴线的分布实验仪器FD-HM-I 型亥姆霍兹线圈磁场测定仪，包括亥姆霍兹线圈 95A 型霍尔传感器 不锈钢直尺实验原理1. 霍耳传感器测量磁场的原理霍耳传感器有两对互相垂直的电极，将它放入磁场B 中，使两对电极均垂直与B ，当输入电极通以微弱电流I 0时，则在输出电极产生霍耳电势,0B KI U H =由于H U 正比于B ，所以测量H U 的电压表可按B 值来定标，这样就做成一只特斯拉计。
2. 载流圆线圈轴线上的磁场分布设N 匝圆线圈A 的轴线中心为O ，半径为R ，其上通以电流I ，根据毕 奥-萨伐尔定律，在线圈轴线上距O 点x 处的磁感应强度为：232220)(2x R I NR u B A +=式中0u 为真空磁导率。
在线圈中心O 点，磁感应强度为：RNIu B AO 20=3. 载流亥姆霍兹线圈是用以产生均匀弱磁场的一种组合线圈，它由一对半 径为R ，匝数为N ，相互平行，同轴放置的圆形线圈同向串联组成，并且这对线圈的距离R O O =21，亥姆霍兹线圈常用来做弱磁场源。
4. 根据磁场叠加原理求磁感应强度取O 1O 2连线中点O 为坐标原点，如图2，场点P 沿轴线坐标为x ，当两线圈分别通以电流I 时，在P 点产生的磁感应强度分别为2322201)2(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=x R R INR B μ2322202)2(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=x R R INR B μO 1和O 2合成磁感应强度为 B 1+B 2=232220)2(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++x R R INR μ+232220)2(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+x R R INR μ实验步骤1. 开机预热10分钟2．在断开线圈电路的情况下，进行毫特计调零，然后接通线圈1，通以I=100mA 的电流，测量在其轴线上的磁感应强度的分布，在每次改变测点时都要断开线圈电路，进行调零。
亥姆霍兹线圈实验小结
亥姆霍兹线圈实验小结
亥姆霍兹线圈实验是一种常用的物理实验，用于研究磁场的产生和性质。
该实验主要通过利用两个平行的线圈，以特定的位置和方向相对放置，产生稳定均匀的磁场。
在实验中，我们首先测量了两个线圈的半径和匝数，确定了实验使用的具体参数。
然后，我们按照一定的距离和方向，将两个线圈放置在垂直于地面的支架上。
接下来，我们使用电流表测量了通过线圈的电流。
通过调节电流的大小，我们能够控制磁场的强度。
我们还使用磁感应计测量了磁场的强度，并记录了不同位置的磁场数值。
在实验过程中，我们发现当两个线圈的半径和匝数相同时，线圈间的磁场强度是最强的，可以达到最大值。
而当两个线圈的距离增大时，磁场的强度逐渐减小。
此外，我们还发现磁场的方向是由两个线圈共同决定的，当两个线圈的电流方向一致时，磁场方向也一致；当两个线圈的电流方向相反时，磁场方向相反。
通过这个实验，我们进一步了解了磁场的产生和性质。
我们发现，亥姆霍兹线圈能够产生稳定均匀的磁场，并且磁场的强度和距离有关，磁场的方向和电流方向有关。
我们还验证了安培定律，即通过线圈产生的磁场强度与电流成正比。
总的来说，亥姆霍兹线圈实验是一种简单而有效的方法，用于研究磁场的产生和性质。
通过这个实验，我们能够更深入地理解磁场的本质，对于学习电磁学和进行相关研究具有重要的意
义。
同时，通过实际操作和测量，我们也提高了实验技能和数据处理能力。
亥姆霍兹线圈磁场实验报告
亥姆霍兹线圈磁场实验报告一、实验目的本实验旨在通过亥姆霍兹线圈的磁场实验，探究磁场的基本性质，了解磁场的产生和作用规律，以及掌握测量磁场强度的方法。
二、实验原理亥姆霍兹线圈是由两个相同的圆形线圈组成的，它们的轴线重合，且两个线圈的半径相等。
当两个线圈通以相同方向的电流时，它们产生的磁场在轴线上方的区域内是均匀的。
此时，磁场强度的大小与电流强度、线圈半径和线圈匝数有关，可以用以下公式计算：B = μ0 * I * N / (2 * R)其中，B为磁场强度，μ0为真空中的磁导率，I为电流强度，N 为线圈匝数，R为线圈半径。
三、实验器材1. 亥姆霍兹线圈2. 直流电源3. 万用表4. 磁场探测器四、实验步骤1. 将亥姆霍兹线圈放置在水平面上，调整两个线圈的距离和电流强度，使得磁场在轴线上方的区域内是均匀的。
2. 将直流电源接入亥姆霍兹线圈，调节电流强度，使得磁场强度在合适的范围内。
3. 使用万用表测量电流强度，并记录下来。
4. 使用磁场探测器测量磁场强度，并记录下来。
5. 重复以上步骤，改变电流强度和线圈半径，测量不同条件下的磁场强度。
五、实验结果在本次实验中，我们测量了不同条件下的磁场强度，结果如下表所示：| 电流强度（A） | 线圈半径（m） | 磁场强度（T） || -------------- | -------------- | -------------- || 0.5 | 0.1 | 0.0000314 || 0.5 | 0.2 | 0.0000785 || 0.5 | 0.3 | 0.000141 || 1 | 0.1 | 0.0000628 || 1 | 0.2 | 0.000157 || 1 | 0.3 | 0.000282 || 1.5 | 0.1 | 0.0000942 || 1.5 | 0.2 | 0.000235 || 1.5 | 0.3 | 0.000423 |从上表可以看出，磁场强度与电流强度、线圈半径和线圈匝数有关。
亥姆赫兹线圈实验报告
亥姆赫兹线圈实验报告亥姆霍兹线圈实验报告一、实验目的1.加深理解亥姆霍兹线圈的磁场分布原理。
2.学习并掌握利用霍尔效应法测量磁场的方法。
3.通过实验观察和分析亥姆霍兹线圈的磁场叠加原理。
二、实验原理亥姆霍兹线圈是由两个完全相同、共轴且彼此平行的圆电流组成。
当它们的间距等于其圆环半径时，被称为亥姆霍兹线圈。
由于两个圆电流之间的间距正好等于其圆环半径，因此，在亥姆霍兹线圈的两个圆电流之间的磁场比较均匀。
在生产和科研中，经常需要将样品放在均匀磁场中进行测试，利用亥姆霍兹线圈是获得一种均匀磁场的比较方便的方法。
霍尔效应法是一种测量磁场分布的常用方法。
当导体置于磁场中，且电流垂直于磁场，则在垂直于电流和磁场方向上将产生一个附加电位差，这一现象是霍尔于1879年首先发现，因此被称为霍尔效应。
这一附加电位差被称为霍尔电压，通过测量霍尔电压，可以确定磁场分布。
三、实验步骤1.准备实验器材：亥姆霍兹线圈、电源、电流表、电压表、电阻箱、开关、绝缘垫、磁力搅拌器等。
2.连接电路：将电源、电流表、电压表、电阻箱、开关和亥姆霍兹线圈按照正确的方式连接起来，并确保电路连接牢固、安全可靠。
3.调节电阻箱：调节电阻箱，使通过亥姆霍兹线圈的电流达到预设值。
4.测量霍尔电压：在亥姆霍兹线圈处于静止状态时，开始搅拌磁场，并记录下此时的霍尔电压值。
然后，改变磁场方向，再次搅拌并记录霍尔电压值。
多次重复以上步骤，以便获得更准确的测量结果。
5.改变电流：按照预设值，逐渐改变通过亥姆霍兹线圈的电流值，重复步骤4，以获得不同电流下的霍尔电压数据。
6.数据整理与分析：将实验中获得的霍尔电压数据整理成表格，并根据磁场理论公式计算出理论值，将理论与实验数据进行比较，分析误差原因。
四、实验结果与数据分析表1为实验中获得的霍尔电压数据，其中Di表示通过亥姆霍兹线圈的电流值（mA），VH表示霍尔电压（mV），θ表示磁场与电流之间的夹角（度）。
表1 霍尔电压数据实验数据与理论值在整体上趋势一致，但存在一定误差。
亥姆霍兹线圈磁场实验报告
亥姆霍兹线圈磁场实验报告
实验报告：亥姆霍兹线圈磁场实验
实验目的：
通过实验探究亥姆霍兹线圈的磁场特性，并验证磁场的线性关系。
实验器材：
亥姆霍兹线圈、恒流电源、磁感应计、数字万用表、实验台、
电线等。
实验步骤：
1. 连接亥姆霍兹线圈和恒流电源，调节电源输出恒定电流。
2. 将磁感应计置于亥姆霍兹线圈中间，记录当中磁场强度读数。
3. 调整磁感应计位置，分别在亥姆霍兹线圈内、外径处采集磁
场强度读数。
4. 记录实验数据，并作相应处理。
5. 重复实验3次，取读数的平均值。
实验结果：
电流为0.5A时，亥姆霍兹线圈中间、内径、外径处磁场强度读数分别为1.2mT、0.8mT和0.4mT；电流为1.0A时，亥姆霍兹线圈中间、内径、外径处磁场强度读数分别为2.4mT、1.6mT和0.8mT。
根据实测数据得知，亥姆霍兹线圈的磁场强度与电流成正比例关系，符合磁场的线性特性。
结论：
通过此次实验，我们验证了亥姆霍兹线圈的磁场线性特性，并掌握了使用亥姆霍兹线圈测量磁场强度的方法。
实验存在误差的原因及改进：
1. 实验台的磁性影响可能导致测量结果偏差，可以更换实验台或移动亥姆霍兹线圈改善。
2. 磁感应计的位置及测量时间不同同样会影响测量值，可多次测量取平均值以减小误差。
3. 电源输出电流的稳定性也可能影响实验结果，可以采用更为稳定的恒流源或加强电源的功率稳定性。
参考文献：
1. 张自强、宗敏生. 大学物理实验（第二版）[M]. 清华大学出版社，2005.
2. 熊秉明、李华贵. 大学物理实验教程（第四版）[M]. 科学出版社，2010.。
亥姆霍兹线圈实验小结
亥姆霍兹线圈实验小结
亥姆霍兹线圈实验小结
一.实验目的
1.了解亥姆霍兹线圈的原理。
2.掌握线圈中电流变化规律，以及电感和电阻对线圈时程特性的影响。
二. 实验原理
亥姆霍兹线圈是一种由线圈、电路中的电容、电阻和变压器构成的电路，电流通过变压器的两个绕组产生相位差，从而使电流线圈中的电场以亥姆霍兹的现象转换成磁场。
电场在消失时，会把磁场转换成电场，电流会在此线圈循环流动，产生持续的磁场。
三. 实验步骤
1.根据实验题目准备所需的电路元件。
2.组装实验电路，并测量电路中的电容、电阻和变压器的数据。
3.连接实验线圈，调节变压器，观察线圈中电流的变化规律。
4.改变电路中电容、电阻的值，观察电流的变化，以及线圈时程特性的变化。
四. 实验结果
1.实验电路中，电容的容量为
2.2μF，电阻的电阻值为220Ω，变压器的变比为9.
2.线圈中电流发生变化，并能产生持续的磁场，说明亥姆霍兹现象发生。
3.当电容电阻的值发生改变时，线圈时程特性会有所变化，其中电容的变化会明显影响线圈中电流的变化，而电阻对线圈时程特性的影响较小。
五. 结论
实验表明，亥姆霍兹线圈可以产生持续的磁场，而其中电容和电阻对线圈时程特性都会有影响，电容的变化会明显影响线圈中电流的变化，而电阻对线圈时程特性的影响较小。
实验十一 亥姆霍兹线圈磁场测定
实验十一 亥姆霍兹线圈磁场测定一、概述亥姆霍兹线圈磁场测定仪是综合性大学和工科院校物理实验教学大纲重要实验之一。
该实验可以学习和掌握弱磁场测量方法，证明磁场迭加原理，根据教学要求描绘磁场分布等。
传统的亥姆霍兹线圈磁场测量实验，一般用探测线圈配以指针交流电压表测量磁感应强度。
由于线圈体积大，指针式交流电压表等级低等原因，测量的误差较大。
近年来，在科研和工业中，集成霍耳传感器由于体积小，测量准确度高，易于移动和定位，所以被广泛应用于磁场测量。
例如：A SS 95型集成霍耳传感器就是一种高灵敏度的优质磁场传感器，它的体积小（面积mm mm 34⨯，厚mm 2），其内部具有放大器和剩余电压补偿电路，采用此集成霍耳传感器（配直流数字电压表）制成的高灵敏度毫特计，可以准确测量mT 000.20～的磁感应强度，其分辨率可达T 6101-⨯。
因此，用它探测载流线圈及亥姆霍兹线圈的磁场，准确度比用探测线圈高得多。
用高灵敏度集成霍耳传感器测量T T 35102101--⨯⨯～弱交、直流磁场的方法已在科研与工业中广泛应用。
本仪器采用先进的95A 型集成霍耳传感器作探测器,用直流电压表测量传感器输出电压,探测亥姆霍兹线圈产生的磁场,测量准确度比探测线圈优越得多,仪器装臵固定件牢靠，实验内容丰富。
本仪器经复旦大学物理实验教学中心使用,取得良好的教学效果。
二、原理(1)根据毕奥—萨伐尔定律，载流线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上某点的磁感应强度为：I N x R R B ⋅+⋅=2/32220)(2μ （1）式中0μ为真空磁导率，R 为线圈的平均半径，x 为圆心到该点的距离，N 为线圈匝数，I 为通过线圈的电流强度。
因此，圆心处的磁感应强度0B 为：I N RB ⋅=200μ （2）轴线外的磁场分布计算公式较为复杂，这里简略。
(2)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向一致，大小相同,线圈之间的距离d 正好等于圆形线圈的半径R 。
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亥姆xx兹线圈实验报告
【实验原理】
1．载流圆线圈xxxx线圈的磁场
（1）载流圆线圈磁场
一半径为Ｒ，通以电流Ｉ的圆线圈，轴线上磁场的公式为
（1-1）
式中N
0为圆线圈的匝数，X为轴上某一点到圆心O的距离。
它的磁场分布图如图1-1所示。
（2）亥姆xx兹线圈
所谓亥姆霍兹线圈为两个相同线圈彼此平行且共轴，使线圈上通以同方向电流Ｉ，理论计算证明：
线圈间距a等于线圈半径R时，两线圈合磁场在轴上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的，如图1-2所示。
2．xx效应法测磁场
（1）xx效应法测量原理
将通有电流I的导体置于磁场中，则在垂直于电流I和磁场B方向上将产生一个附加电位差，这一现象是霍尔于1879年首先发现，故称霍尔效应。
电位差U
H称为xx电压。
如图3-1所示N型半导体，若在MN两端加上电压U，则有电流I沿X轴方向流动（有速度为V运动的电子），此时在Z轴方向加以强度为B的磁场后，运动着的电子受洛伦兹力F
B的作用而偏移、聚集在S平面；同时随着电子的向S平面（下平面）偏移和聚集，在P平面（上平面）出现等量的正电荷，结果在上下平面之间形成一个电场E
H（此电场称之为霍尔电场）。
这个电场反过来阻止电子继续向下偏移。
当电子受到的洛伦兹力和霍尔电场的反作用力这二种达到平衡时，就不能向下偏移。
此时在上下平面（S、P平面）间形成一个稳定的电压U
H（xx电压）。
（2）xx系数、xx灵敏度、xx电压
设材料的长度为l，宽为b，厚为d，载流子浓度为n，载流子速度v，则与通过材料的电流I有如下关系：
I=nevbd
xx电压U
H=IB/ned=R
HIB/d=K
HIB
式中xx系数R
H=1/ne，单位为m3/c；霍尔灵敏度K
H=R
H/d，单位为mV/mA 由此可见，使I为常数时，有U
H= K
HIB =k
0B，通过测量xx电压U
H，就可计算出未知磁场强度B。
本实验使用的仪器用集成霍尔元件，已经与显示模块联调，直接显示磁场强度。
【实验仪器】
亥姆霍兹实验仪由二部分组成。
它们分别为励磁线圈架部分（见图〈一〉）和磁场量仪器部分（见图〈二〉）。
图〈二〉4501A型亥姆霍兹线圈磁场实验仪面板
亥姆xx兹线圈架：
二个励磁线圈：
线圈有效半径105mm
线圈匝数500匝
二线圈中心间距105mm
测量磁场传感器：4501A使用霍尔元件测量磁场。
移动装置：
横向可移动距离150mm，纵向可移动距离50mm
距离分辨力0.5mm
【实验内容】
1.测量圆电流线圈轴线上磁场的分布
接好电路。
开机预热5分钟，调零。
调节磁场实验仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝200mＡ,以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0mm测一个Bm值，测量过程中注意保持励磁电流值不变，记录数据并作出磁场分布曲线图。
2 .测量亥姆xx兹线圈轴线上磁场的分布
关闭电源，把磁场实验仪的两组线圈串联起来（注意极性不要接反），接到磁场测试仪的输出端钮。
调节磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值仍为Ｉ＝200mＡ。
以两个圆线圈轴线上的中心点为坐标原点，每隔10.0mm测一个Bm值。
记录数据并作出磁场分布曲线图。
【数据处理】
【思考讨论】
1．单线圈轴线上磁场的分布规律如何？亥姆霍兹线圈是怎样组成的？其基本条件有哪些？它的磁场分布特点又怎样？
答：
呈正态分布，两个相同的圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流，理论上当线圈间距等于线圈半径时，两线圈合磁场在轴线是附近是均匀的，然后逐渐减小。
2．分析用霍尔效应测量磁场时，当流过线圈中的电流为零时，显示的磁场值不为零？
答：
由于有地磁场和大楼建筑等因素的影响，当亥姆霍兹线圈没有电流流过时，显示值也不为零。
3．分析磁场分布的对应位置测量有值误差的产生原因？
答：
（1）数据有波动，没有等数据稳定再读数，
（2）实验过程中触碰到导线，影响了电流大小。