交变磁场解读

实验仪器 实验内容
亥姆霍兹线圈、探测线圈、 励磁电源、毫伏表。
1、测单只线圈交变磁场沿轴向的强度分布。
2、测量亥姆霍兹线圈的交变磁场沿轴向的强度分布。 3、磁场描绘。 描绘单只线圈的磁力线 描绘亥姆霍兹线圈的磁力线
注意事项
1、亥姆霍兹线圈串联方式若接错，将会导致磁场抵消。 2、注意灵敏交流毫伏表的正确使用方法及量程的选择。 3、当心折断探测线圈,并防止外界电动势的干扰。
的峰值之间有如下关系：
U
=
em
2
= =
N S Bm w
2 2
cosq
毫伏表读数有极大值为 U max = N S Bm w
2
故 Bm
NSw
U max
二、非均匀磁场的测定
测量非均匀磁场的探测线圈要小，匝数 多绕层厚。理论证明，当探测线圈形状为L = 2 D / 3 , d = D / 3 时，仍然可以通过测量 Umax来测知磁场中某点 Bm 的大小和方向。
1. 掌握感应法测量磁场的原理和方法。 2．研究单只载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴 线 与轴线周围磁场的分布。 3．描绘亥姆霍兹线圈的磁场均匀区。 目的要求 实验原理 一、均匀磁场的测定
探测线圈中的感应电动势
= - N S Bm w
F e = -d dt
cosq cosw t = em cosw t
忽略线圈上的电压降, 则毫伏表的读数（有效值）与感应电动势
D L
d
如果仅仅要求测定磁场分布，可选定磁场中某一点的磁场强 度 Bm 0 作为标准，则
ห้องสมุดไป่ตู้
Umax Bm Bm 0 = U0max
毫伏表的不同读数 U max 可描绘非均匀磁场的磁感应强度分布。
三、亥姆霍兹线圈
亥姆霍兹线圈是由线圈匝数N、半径 R、电流大小及方向均相同的两圆线圈 组成，两圆线圈平面彼此平行且共轴， 二者中心间距离等于它们的半径R。此 时，在两线圈间轴线附近的磁场是近 似的匀强磁场。 使用时，将两线圈串 联，从而产生同向的磁场。
分析思考
一、分析与思考 1、测磁感应强度分布时，是否有必要测磁感应强度的方向？ 2、测磁力线时，是测定磁感应强度的方向还是其大小？ 二、创新设计 设计一个简单的实验方案来判断亥姆霍兹线圈的两线圈是否是同 向串联？