700223霍尔效应法测螺线管磁场(实验23)
霍尔效应法测量磁场实验报告
霍尔效应法测量磁场实验报告霍尔效应法测量磁场实验报告引言：磁场是物理学中一个重要的概念，它在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
为了准确测量磁场的强度和方向，科学家们发明了多种测量方法。
其中一种常用的方法是利用霍尔效应进行测量。
本实验旨在通过霍尔效应法测量磁场，探究霍尔效应的原理和应用。
实验步骤：1. 实验仪器准备：将霍尔元件、电源、数字万用表等仪器连接好，确保电路连接正确。
2. 调整电路：通过调整电源电压和电流，使得霍尔元件正常工作。
3. 测量电压：用数字万用表测量霍尔元件产生的电势差（霍尔电压）。
4. 改变磁场：通过改变磁场的强度和方向，观察霍尔电压的变化。
5. 记录数据：记录不同磁场条件下的霍尔电压数值，并绘制磁场与霍尔电压的关系曲线。
实验原理：霍尔效应是指当电流通过导体时，如果该导体处于垂直于磁场的情况下，就会在导体两侧产生一种电势差，即霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁场的强度和方向有关。
根据霍尔效应的原理，我们可以通过测量霍尔电压来间接测量磁场的强度和方向。
实验结果：在实验中，我们改变了磁场的强度和方向，观察到了相应的霍尔电压变化。
当磁场的强度增加时，霍尔电压也随之增加；当磁场的方向改变时，霍尔电压的正负号也会相应改变。
通过记录数据和绘制曲线，我们可以清晰地看到磁场与霍尔电压之间的关系。
实验讨论：通过实验，我们验证了霍尔效应法测量磁场的可行性。
然而，实验中也存在一些误差和不确定性。
首先，霍尔元件本身的参数和性能可能会对实验结果产生影响。
其次，电路连接的稳定性和准确性也会对测量结果产生影响。
在实际应用中，我们需要对这些因素进行充分考虑，并采取相应的措施来减小误差。
实验应用：霍尔效应法广泛应用于磁场测量和传感器技术中。
通过利用霍尔效应，我们可以制造出各种类型的磁场传感器，用于测量和控制磁场。
例如，在电动汽车中，霍尔效应传感器可以用于测量电动机的转速和位置，从而实现精确的控制。
此外，霍尔效应还可以应用于磁存储器、磁共振成像等领域。
霍尔效应及螺线管磁场的测量实验报告
霍尔效应及螺线管磁场的测量实验报告一、引言霍尔效应是指当电流通过导体时，该导体横向施加磁场时，导体中会产生一种电势差，这种现象被称为霍尔效应。
霍尔效应在实际应用中具有重要的地位，例如在传感器、电流测量等领域都有广泛的应用。
本实验旨在通过测量霍尔效应和螺线管磁场，探究霍尔效应的基本原理以及螺线管磁场的特性。
二、实验设备与原理实验所需的设备包括霍尔效应实验装置、数字万用表、螺线管磁场测量仪等。
实验原理如下：1. 霍尔效应实验装置：该装置主要由霍尔效应样品、恒流源、数字万用表等组成。
当通过霍尔效应样品的电流和磁场之间垂直时，会在样品中产生一种电势差，通过数字万用表即可测量到该电势差的数值。
2. 螺线管磁场测量仪：该仪器主要由螺线管和数字显示屏组成。
通过电流通过螺线管产生的磁场，可以通过数字显示屏上的数值来测量磁场的大小。
三、实验步骤及结果1. 霍尔效应实验：首先将霍尔效应样品连接到恒流源和数字万用表上，设置合适的电流和磁场强度。
然后在不同的电流和磁场条件下，测量霍尔电压的数值。
记录实验数据，并进行分析。
实验结果表明，当电流和磁场强度变化时，霍尔电压也会相应变化。
根据实验数据绘制的图表可以看出，霍尔电压与电流和磁场强度之间存在一定的关系。
通过分析数据，我们可以得到霍尔系数和霍尔电阻等参数。
2. 螺线管磁场测量：将螺线管磁场测量仪连接到电源和数字显示屏上，设置合适的电流值。
然后通过数字显示屏上的数值，测量不同位置处的磁场强度。
实验结果表明，在螺线管中心位置处，磁场强度最大；而在螺线管两端，磁场强度较小。
通过进一步测量可以得到磁场强度与电流之间的关系。
四、实验分析与讨论通过实验我们可以得到霍尔效应的基本特性和螺线管磁场的分布情况。
同时，我们还可以通过实验数据计算出霍尔系数和磁场强度与电流的关系等参数。
在霍尔效应实验中，霍尔电压与电流和磁场强度之间的关系是非常重要的。
通过计算霍尔系数，我们可以得到导体材料的特性参数。
霍尔效应法测量螺线管磁场分布
霍尔效应法测量螺线管磁场分布1879年美国霍普金斯大学研究生霍尔在研究载流导体在磁场中受力性质时发现了一种电磁现象，此现象称为霍尔效应，半个多世纪以后，人们发现半导体也有霍尔效应，而且半导体霍尔效应比金属强得多。
近30多年来，由高电子迁移率的半导体制成的霍尔传感器已广泛用于磁场测量和半导体材料的研究。
用于制作霍尔传感器的材料有多种:单晶半导体材料有锗，硅；化合物半导体有锑化铟，砷化铟和砷化镓等。
在科学技术发展中，磁的应用越来越被人们重视。
目前霍尔传感器典型的应用有：磁感应强度测量仪(又称特斯拉计)，霍尔位置检测器，无接点开关，霍尔转速测定仪，100A-2000A 大电流测量仪，电功率测量仪等。
在电流体中的霍尔效应也是目前在研究中的“磁流体发电”的理论基础。
近年来，霍尔效应实验不断有新发现。
1980年德国冯·克利青教授在低温和强磁场下发现了量子霍尔效应，这是近年来凝聚态物理领域最重要发现之一。
目前对量子霍尔效应正在进行更深入研究，并取得了重要应用。
例如用于确定电阻的自然基准，可以极为精确地测定光谱精细结构常数等。
通过本实验学会消除霍尔元件副效应的实验测量方法，用霍尔传感器测量通电螺线管内激励电流与霍尔输出电压之间关系，证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比；了解和熟悉霍尔效应重要物理规律,证明霍尔电势差与霍尔电流成正比；用通电长直通电螺线管轴线上磁感应强度的理论计算值作为标准值来校准或测定霍尔传感器的灵敏度，熟悉霍尔传感器的特性和应用；用该霍尔传感器测量通电螺线管内的磁感应强度与螺线管轴线位置刻度之间的关系，作磁感应强度与位置刻线的关系图，学会用霍尔元件测量磁感应强度的方法.实验原理1．霍尔效应 霍尔元件的作用如图1所示.若电流I 流过厚度为d 的半导体薄片，且磁场B 垂直作用于该半导体,则电子流方向由于洛伦茨力作用而发生改变，该现象称为霍尔效应，在薄片两个横向面a 、b 之间与电流I ，磁场B 垂直方向产生的电势差称为霍尔电势差.霍尔电势差是这样产生的：当电流I H 通过霍尔元件（假设为P 型）时，空穴有一定的漂移速度v ，垂直磁场对运动电荷产生一个洛仑兹力)(B v q F B ⨯= （1） 式中q 为电子电荷，洛仑兹力使电荷产生横向的偏转，由于样品有边界，所以偏转的载流子将在边界积累起来，产生一个横向电场E ，直到电场对载流子的作用力F E ＝qE 与磁场作用的洛仑兹力相抵消为止，即 qE B v q =⨯)( （2） 这时电荷在样品中流动时不再偏转，霍尔电势差就是由这个电场建立起来的。
霍尔效应测量螺线管磁场实验报告
霍尔效应测量螺线管磁场实验报告霍尔效应测量螺线管磁场实验报告引言：霍尔效应是一种基于电磁学原理的重要现象，它在工业和科学研究中有着广泛的应用。
本实验旨在通过测量霍尔效应来研究螺线管磁场的特性。
实验步骤：1. 实验器材准备：螺线管、直流电源、霍尔元件、电流表、电压表和万用表。
2. 搭建实验电路：将螺线管连接到直流电源，通过电流表测量电流大小。
将霍尔元件连接到电压表和万用表，以测量霍尔电压和磁场强度。
3. 测量电流：调节直流电源，使电流通过螺线管，记录电流值。
4. 测量霍尔电压：将万用表调至电压测量档，将霍尔元件放置在螺线管附近，记录霍尔电压值。
5. 改变电流方向：改变直流电源的极性，重复步骤3和4，记录数据。
6. 分析数据：根据测得的电流和霍尔电压数据，计算磁场强度。
实验结果：通过实验测得的数据，我们可以得出以下结论：1. 霍尔电压与电流成正比：根据实验数据，霍尔电压与电流之间存在线性关系。
当电流增大时，霍尔电压也随之增大。
2. 霍尔电压与磁场强度成正比：实验结果表明，霍尔电压与磁场强度之间存在线性关系。
当磁场强度增大时，霍尔电压也随之增大。
3. 霍尔电压的正负与电流方向有关：当电流方向改变时，霍尔电压的正负也会随之改变。
讨论与分析：霍尔效应的测量原理是基于洛伦兹力的作用。
当电流通过螺线管时，螺线管周围会产生一个磁场。
霍尔元件中的电荷受到磁场的作用力，导致电荷在元件两侧产生电势差，即霍尔电压。
根据霍尔电压的大小可以推算出磁场的强度。
实验中我们观察到了霍尔电压与电流、磁场强度之间的关系。
这与霍尔效应的理论预测相符。
实验结果的线性关系表明，霍尔效应是一个可靠且精确的测量手段。
然而，在实际应用中，霍尔效应的测量也存在一些局限性。
例如，霍尔元件的位置和方向对测量结果有影响，因此需要仔细调整实验装置。
此外，霍尔元件的灵敏度也会影响测量的准确性，因此需要选择合适的霍尔元件。
结论：本实验通过测量霍尔效应，研究了螺线管磁场的特性。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场实验报告第一篇：测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场———实验原理图1 图1是一个长为2l，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。
当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中，为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P点到螺线管中心处的距离。
在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。
图1同时给出B随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。
其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。
本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。
下图是实验装置的实验装置的示意图。
图2 当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t)= I0sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t)= Cpi(t)= B0sinωt其中Cp是比例常数，把探测线圈A1放到螺线管内部或附近，在A1中将产生感生电动势，其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。
探测线圈的尺寸比较小，匝数比较多。
若其截面积为S1，匝数为N1，线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为：通常测量的是电压的有效值，设E(t)的有效值为V，B(t)的有效值为B，则有，由此得出磁感应强度：其中r1是探测线圈的半径，f是交变电源的频率。
在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上，此时，则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中，在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。
在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。
使用探测线圈法测量直流磁场时，可以使用冲击电流计作为探测仪器，同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法。
测螺线管磁场———实验内容1．研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系，测量螺线管中的磁感应强度。
2．测量螺线管轴线上的磁场分布。
700223霍尔效应法测螺线管磁场（实验23）
700223霍尔效应法测螺线管磁场（实验23）霍⽿效应法测螺线管磁场实验报告【⼀】实验⽬的及实验仪器实验⽬的1.了解和熟悉霍尔效应的重要物理规律2.熟悉集成霍尔传感器的特性和应⽤，掌握测试霍尔效应器件的⼯作特性3.学习⽤霍尔效应测量磁场的原理和⽅法4.学习⽤霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布实验仪器FD-ICH-II 新型螺线管磁场测定仪【⼆】实验原理及过程简述霍尔元件如图4-23-1所⽰。
若电流I流过厚度为d的半导体薄⽚，且磁场B垂直于该半导体，于是电⼦流⽅向由洛伦磁⼒作⽤⽽发⽣改变，在薄⽚两个横向⾯a，b之间应产⽣电势差，这种现象称为霍尔效应。
在与电流I、磁场B垂直⽅向上产⽣的电势差称为霍尔电势差，通常⽤UH 表⽰。
霍尔效应的数学表达式为：随着科技的发展，新的集成元件不断被研制成功。
本实验采⽤的SS95A型集成霍尔传感器，是⼀种⾼灵敏度集成化传感器，它由霍尔元件放⼤器和薄膜电阻剩余电压补偿组成，测量时输出信号⼤，并且剩余电压的影响已被消除。
SS95A型集成霍尔传感器，他的⼯作电流已设定被称为标准，⼯作电流使⽤传感器时，必须使⼯作电流处在该标准状态，在实验室只要在磁感应强度为零条件下调节v＋v-所接的电源电压是输出电压为2.500伏，则传感器就可处在标准⼯作状态之下。
当螺线管内有磁场且集成霍尔传感器的标准⼯作电流时螺线管是由绕在圆柱⾯上的导线构成的，对于密绕的螺线管可以看成是⼀列有共同轴线的圆形线圈的并列组合，因此⼀个载流长直螺线管轴线上某点的磁感应强度，可以从对各圆电流在轴线上该点所产⽣的磁感应强度进⾏积分求和得到，对于⼀限长的螺线管，在距离两端等远的中⼼点磁感应强度为最⼤，且等于过程简述1.装置接线2.断开开关K2，调节使集成霍尔传感器达到标准化⼯作状态。
3.测量霍尔传感器的灵敏度4.测量通电螺线管中的磁场分布【三】实验数据处理及误差计算：5让风吹1.根据实验所测，描绘螺线管中间位置霍尔电势差与螺线管通电电流的关系；2.求出K/ 和r以及K；∴K’=0.4169V/Ar=13.计算通电螺线管内各处的磁感应强度（见数据记录纸）；4.描绘通电螺线管内磁感应强度B-x分布图；5.⽐较实验值与书上提供的技术指标，计算误差；【四】实验结果表达：对测量及计算的最终结果做出定量（定性）的总结，并回答书中对应思考题的问题。
测螺线管磁场实验报告
图5 :电流源
为铜导线螺线管供电，产生磁场。
实验重点
1．掌握探测线圈法测量交变磁场的方法。
2．测量螺线管轴线上的磁场分布。
3．加深理解电磁感应定律及磁场的特征。
实验难点
1．探测线圈法测量磁场的线路设计与连接，包括单刀双掷开关及交流毫伏计的使用。
2．低频信号发生器的使用。
3．互感现象的观察及线路设计。
把预防人身电网设备事故作为重点安全工作来抓检查贯彻落实南方电网安全生产三大规定情况检查两防执行情况及时发现和解决存在的问题提高防人身事故和防电气误操作事故的处理能力从源头上预防和阻止事故的发生使安全管理工作关口前移从而实现保人身保电网保设备安全生产目标收到一定的效果
测的单层密绕的直螺线管产生的磁场。当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为
式中 ， 为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P点到螺线管中心处的距离。在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。图1同时给出B随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。下图是实验装置的实验装置的示意图。
图3
用鼠标操作滚动条，可使画面上下滚动。
鼠标移到上面蓝条处将显示操作提示，双击可返回实验平台。
选择“实验原理”的“实验原理二”子菜单项并单击，将显示实验原理二，与“实验原理一”操作相同。
4．实验接线
选择“接线”并单击进入接线界面。本实验中晶体管毫伏表读数会随时间产生漂移，所以做本实验的关键是要对晶体管毫伏表经常短路调零以消除误差。为方便计，宜加一单刀双掷开关。正确接线图（不止一种）可参见图4。
霍尔效应和测量螺旋管内轴线磁场
霍尔效应和测量螺旋管内轴线磁场简介：当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于电流和磁场方向的导体两侧会产生电势差，这个现象是美国物理学家霍尔于1879年发现的，后被称作为霍尔效应，目前霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用半导体的霍尔效应制成的器件已广泛的应用于磁场的测量，非电量电测，自动控制和信息处理等方面。
一、实验目的（1）了解霍尔效应测磁场的工作原理；（2）学会测量磁感强度B ，半导体的电导率 和载流子浓度n ； （3）用通电螺旋管中心点的磁感强度计算集成霍尔传感器的灵敏度； （4）测定通电螺旋管轴线上的磁感强度的分布； （5）测定地球磁场的磁感强度。
二、实验仪器1、霍尔效应实验组合仪（励磁恒流源M I ，样品工作恒流源S I ，数字电压表，数字电流表）；2、电路控制和电磁铁及霍尔元件装置（霍尔元件，电磁铁，换向开关）；3、通电螺旋管磁场测定仪（95A 集成霍尔传感器、螺旋管、电源和数字电表组合仪）。
霍尔元件 电磁铁换向开关三、实验原理 1、霍尔效应如图所示，正电荷q 在霍尔片内自左向右运动，速度为v ，当外加磁场B 以图示方向垂直穿过霍尔片时，电荷q 受到洛仑兹力向上运动，随着电荷的迁移，霍尔片的上下两面积聚了等量的正负分布电荷，形成了静电场，上下两面有电势差，这一电势差被称为霍尔电压，根据匀强电场场强与电势的关系可得2H U E a= 当分布电荷稳定时，电荷分别受到洛仑兹力和电场力的作用并处于平衡态。
F qvBF qE vB E F F=⎧⎪=⇒=⎨⎪=⎩洛电洛电 通过霍尔片的电流密度2I J nev ad ==，所以12I v ne ad=，n 为参与导电的载流子浓度122HHI E vB B I adU B U ne d E a ⎧==⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩令1H R ne =为霍尔系数，则H H IU R B d=。
（霍尔系数代表材料的属性） 若令1H H R K ned d==为霍尔灵敏度，则H H U K BI =。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场———实验原理图1图1是一个长为2l，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。
当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中，为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P 点到螺线管中心处的距离。
在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。
图1同时给出B 随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。
其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。
本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。
下图是实验装置的实验装置的示意图。
图2当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t) = I0sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t) = C p i(t) = B0sinωt其中C p是比例常数，把探测线圈A1放到螺线管内部或附近，在A1中将产生感生电动势，其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。
探测线圈的尺寸比较小，匝数比较多。
若其截面积为S1，匝数为N1，线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为：通常测量的是电压的有效值，设E(t)的有效值为V，B(t)的有效值为B，则有，由此得出磁感应强度：其中r1是探测线圈的半径，f是交变电源的频率。
在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上，此时，则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中，在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。
在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。
使用探测线圈法测量直流磁场时，可以使用冲击电流计作为探测仪器，同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法。
测螺线管磁场———实验内容1．研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系，测量螺线管中的磁感应强度。
2．测量螺线管轴线上的磁场分布。
测螺线管磁场———实验仪器图1 : 测量螺线管内磁场实验装置全貌测量螺线管内磁场实验仪器包括：铜导线螺线管、霍尔元件（轴向磁场探针）、（毫）特斯拉计、电流源。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场———实验原理图1图1是一个长为2l，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。
当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中，为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P 点到螺线管中心处的距离。
在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。
图1同时给出B 随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。
其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。
本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。
下图是实验装置的实验装置的示意图。
图2当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t) = I0sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t) = C p i(t) = B0sinωt其中C p是比例常数，把探测线圈A1放到螺线管内部或附近，在A1中将产生感生电动势，其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。
探测线圈的尺寸比较小，匝数比较多。
若其截面积为S1，匝数为N1，线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为：通常测量的是电压的有效值，设E(t)的有效值为V，B(t)的有效值为B，则有，由此得出磁感应强度：其中r1是探测线圈的半径，f是交变电源的频率。
在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上，此时，则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中，在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。
在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。
使用探测线圈法测量直流磁场时，可以使用冲击电流计作为探测仪器，同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法。
测螺线管磁场———实验内容1．研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系，测量螺线管中的磁感应强度。
2．测量螺线管轴线上的磁场分布。
测螺线管磁场———实验仪器图1 : 测量螺线管内磁场实验装置全貌测量螺线管内磁场实验仪器包括：铜导线螺线管、霍尔元件（轴向磁场探针）、（毫）特斯拉计、电流源。
测螺线管磁场实验报告
输入数据时在所要输入的空格处单击鼠标左键，再用键盘输入数据即可。
画线时先在坐标图上单击鼠标左键描点，描点完毕点击“画线”可画线，如描点错误可在错点处再单击鼠标左键即可删除该点，点击“清画布”可删除所有点，点击“返回”返回实验操作界面。
6．实验报告
选择“实验报告”菜单项并单击，可调用实验报告系统，将前面所得数据记录到实验报告中以备教师检查，具体操作见实验报告说明。
在此界面的上部单击鼠标右键将弹出主菜单，做完实验内容一后选择实验内容二、实验内容三继续实验。
实验时点击“实验参数”可打开实验参数文档，双击其上的蓝条关闭此文档；点击“实验内容”打开实验内容文档，双击其上的蓝条关闭此文档；实验时按实验内容文档的步骤进行实验，点击“数据记录及处理”打开数据处理窗口，将测量数据记录到相应的位置，数据处理窗口如图6。
测量螺线管内磁场实验仪器包括：铜导线螺线管、霍尔元件（轴向磁场探针）、（毫）特斯拉计、电流源。
图2 :铜导线螺线管
图3 :霍尔元件（轴向磁场探针）
上图为轴向磁场探针，伸入螺线管中用于测量磁场强度，探针的另一端接在特斯拉计之上，由特斯拉计给出磁场强度的读数。
图4 :（毫）特斯拉计
给出磁场强度的读数。与测量直流导体外磁场中使用的特斯拉计相似。
图5 :电流源
为铜导线螺线管供电，产生磁场。
实验重点
1．掌握探测线圈法测量交变磁场的方法。
2．测量螺线管轴线上的磁场分布。
3．加深理解电磁感应定律及磁场的特。实验难点1．探测线圈法测量磁场的线路设计与连接，包括单刀双掷开关及交流毫伏计的使用。
2．低频信号发生器的使用。
3．互感现象的观察及线路设计。
图3
用鼠标操作滚动条，可使画面上下滚动。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场———实验原理图1图1是一个长为2l，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。
当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中，为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P 点到螺线管中心处的距离。
在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。
图1同时给出B 随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。
其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。
本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。
下图是实验装置的实验装置的示意图。
图2当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t) = I0sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t) = C p i(t) = B0sinωt其中C p是比例常数，把探测线圈A1放到螺线管内部或附近，在A1中将产生感生电动势，其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。
探测线圈的尺寸比较小，匝数比较多。
若其截面积为S1，匝数为N1，线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为：通常测量的是电压的有效值，设E(t)的有效值为V，B(t)的有效值为B，则有，由此得出磁感应强度：其中r1是探测线圈的半径，f是交变电源的频率。
在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上，此时，则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中，在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。
在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。
使用探测线圈法测量直流磁场时，可以使用冲击电流计作为探测仪器，同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法。
测螺线管磁场———实验内容1．研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系，测量螺线管中的磁感应强度。
2．测量螺线管轴线上的磁场分布。
测螺线管磁场———实验仪器图1 : 测量螺线管内磁场实验装置全貌测量螺线管内磁场实验仪器包括：铜导线螺线管、霍尔元件（轴向磁场探针）、（毫）特斯拉计、电流源。
螺线管磁场实验报告
螺线管磁场实验报告螺线管磁场实验报告引言：磁场是我们生活中常见的现象之一，它对于电磁学的研究具有重要意义。
在本次实验中，我们将探究螺线管在电流通过时所产生的磁场特性，并通过实验数据来验证磁场的存在和性质。
实验目的：1. 理解和掌握螺线管磁场的基本原理；2. 通过实验验证螺线管磁场的存在和性质。
实验器材：螺线管、直流电源、电流表、磁力计、导线等。
实验步骤：1. 将螺线管连接到直流电源上，并调节电流大小；2. 将磁力计放置在螺线管附近，测量磁场的强度；3. 改变电流大小，重复步骤2，记录实验数据；4. 分析实验数据，验证螺线管磁场的存在和性质。
实验结果与分析：通过实验数据的记录和分析，我们得出以下结论：1. 螺线管电流的增大会导致磁场强度的增加；2. 螺线管电流的减小会导致磁场强度的减小；3. 磁场的方向与电流的方向有关，符合右手定则。
实验结论：螺线管通过电流时会产生磁场，并且磁场的强度与电流大小成正比。
螺线管的磁场方向与电流方向有关，符合右手定则。
这一实验结果验证了螺线管磁场的存在和性质。
实验意义：螺线管磁场实验是电磁学中的基础实验之一，它帮助我们理解和掌握磁场的基本原理。
在实际应用中，螺线管磁场实验可以用于制作电磁铁、磁力传感器等设备。
同时，研究螺线管磁场的特性还有助于我们深入了解电磁学的相关知识，为电磁学的进一步研究提供基础。
实验改进：为了提高实验的准确性和可靠性，我们可以考虑以下改进措施：1. 使用更精确的磁力计和电流表，以提高测量结果的精度；2. 增加实验次数，取多次实验数据的平均值，以减小误差；3. 调节电流时，逐渐增加或减小电流的大小，以避免电流突变对实验结果的影响。
结语：通过螺线管磁场实验，我们深入了解了磁场的基本原理，并验证了螺线管磁场的存在和性质。
这一实验不仅拓宽了我们对电磁学的认识，还为我们今后的学习和研究提供了基础。
希望通过这次实验，我们能够更好地理解和应用电磁学的知识，为科学研究和技术创新做出贡献。
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霍耳效应法测螺线管磁场实验报告
【一】实验目的及实验仪器
实验目的
1.了解和熟悉霍尔效应的重要物理规律
2.熟悉集成霍尔传感器的特性和应用，掌握测试霍尔效应器件的工作特性
3.学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法
4.学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布
实验仪器FD-ICH-II 新型螺线管磁场测定仪
【二】实验原理及过程简述
霍尔元件如图4-23-1所示。
若电流I流过厚度为d的半导体薄片，且磁场B垂直于该半导体，于是电子流方向由洛伦磁力作用而发生改变，在薄片两个横向面a，b之间应产生电势差，这种现象称为霍尔效应。
在与电流I、磁场B垂直方向上产生的电势差称为霍尔电势差，通常用UH 表示。
霍尔效应的数学表达式为：
随着科技的发展，新的集成元件不断被研制成功。
本实验采用的SS95A型集成霍尔传感器，是一种高灵敏度集成化传感器，它由霍尔元件放大器和薄膜电阻剩余电压补偿组成，测量时输出信号大，并且剩余电压的影响已被消除。
SS95A型集成霍尔传感器，他的工作电流已设定被称为标准，工作电流使用传感器时，必须使工作电流处在该标准状态，在实验
室只要在磁感应强度为零条件下调节v
＋v
-
所接的电源电压是输出电压为
2.500伏，则传感器就可处在标准工作状态之下。
当螺线管内有磁场且集成霍尔传感器的标准工作电流时
螺线管是由绕在圆柱面上的导线构成的，对于密绕的螺线管可以看成是一列有共同轴线的圆形线圈的并列组合，因此一个载流长直螺线管轴线上某点的磁感应强度，可以从对各圆电流在轴线上该点所产生的磁感应强度进行积分求和得到，对于一限长的螺线管，在距离两端等远的中心点磁
感应强度为最大，且等于
过程简述
1.装置接线
2.断开开关K2，调节使集成霍尔传感器达到标准化工作状态。
3.测量霍尔传感器的灵敏度
4.测量通电螺线管中的磁场分布
【三】实验数据处理及误差计算：
5让风吹
1.根据实验所测，描绘螺线管中间位置霍尔电势差与螺线管通电电流的关系；
2.求出K/ 和r以及K；
∴K’=0.4169V/A
r=1
3.计算通电螺线管内各处的磁感应强度（见数据记录纸）；
4.描绘通电螺线管内磁感应强度B-x分布图；
5.比较实验值与书上提供的技术指标，计算误差；
【四】实验结果表达：
对测量及计算的最终结果做出定量（定性）的总结，并回答书中对应思考题的问题。
一、实验结果表达
由作图可知霍尔电势差与螺线管通电电流成正比，螺线管内磁感应强度与位置刻度成正比。
二、思考题
1、霍尔电压与哪些量有关？如何测量？
答：激励电流I与电流垂直的磁感应强度，分量b，器件材料，由仪器可测量
2、霍尔元件的灵敏度与哪些量有关？为此应选择哪种材料比较好？
答：主要与原件的材料有关，材料迁移率越高则灵敏度越高，应选择由锑
化钢制成的霍尔软件比较好
3、伴随霍尔电压的产生有哪些附加电压产生？如何消除？
答：有副效应产生的附加电压产生，由于它们与电流和磁场的方向有关，在测量时改变电流或磁场的方向，将各次测得的霍尔电势差取平均就可以基本消除副效应的影响
【五】误差讨论：
针对所计算的误差，详细分析其产生的原因。
1、测量工作电流的电流表的刻度误差
2、测量霍尔元件上厚度d的长度测量仪的测量误差
3、霍尔片本身不均匀，性能上有差异，霍尔片两电压影线没有做到，在同一等位面上引起的误差。