《大学物理实验》2-11实验十一 亥姆霍兹线圈磁场测定
亥姆霍兹线圈磁场的测量实验报告
亥姆霍兹线圈磁场的测量实验报告
亥姆霍兹线圈是- -对相同的、共轴的、彼此平行的各有N匝的圆环电流。
当它们的间距正好等于其圆环半径R时,称这对圆线圈为亥姆霍兹线圈。
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要把样品放在均匀磁场中作测试,利用亥姆霍兹线圈是获得-种均匀磁场的比较方便的方法。
一、实验目的
1.熟悉霍尔效应法测量磁场的原理。
2.学会亥姆霍兹磁场实验仪的使用方法。
3.测量圆线圈和亥姆霍兹线圈上的磁场分布,并验证磁场的叠加原理
二、实验原理
同学们注意,根据自己的理解,适当增减,不要太多,有了重点就可以了。
1.霍尔器件测量磁场的原理
如图3- -8--1 所示,有一N型半导体材料制成的霍尔传感器,长为L,宽为b,厚为d,其四个侧面各焊有-一个电极1、2、3、4。
将其放在如图所示的垂直磁场中,沿3、4两个侧面通以电流I,电流密度为J,则电子将沿负J方向以速度ve运动,此电子将受到垂直方向磁场B的洛仑兹力=ev。
B作用,造成电子在半导体薄片的1
测积累过量的负电荷,2侧积累过量的正电荷。
因此在薄片中产生了由2侧指向1侧的电场g,该电场对电子的
作用力F。
=eEx与序=evgB反向,当两种力相平衡时,便出现稳定状态,1、2两侧面将建立起稳定的电压Uz,此种效应为霍尔效应,由此而产生的电压Uz叫霍尔电压,1、2端输出的霍尔电压可由数显电压表测量并显示出来。
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。
亥姆霍兹线圈磁场测定-实验报告
亥姆霍兹线圈磁场测定-实验报告实验目的:1. 掌握亥姆霍兹线圈原理及其构造;2. 熟悉磁场测定的基本方法;3. 使用亥姆霍兹线圈测定磁场的强度,了解其精度;4. 熟悉使用万用表和数字万用表进行电量测量。
实验原理:亥姆霍兹线圈是一种特殊的线圈结构,由两个同轴的环形线圈组成,两个线圈的半径相等,通电方向相反,电流强度相等,在同一轴向上构成匀强磁场。
如果通过两线圈流同向电流,其磁场强度将会倍增。
由于外界物体的磁场强度对线圈的磁场有一定的影响,因此在实验过程中,需要先测定环境中的磁场强度,再将线圈放置于恒定的磁场中,通过测量线圈中的磁场强度差,求得外磁场的强度。
实验器材:亥姆霍兹线圈、数字万用表、长板子、短板子、直流电源等。
实验步骤:1. 将亥姆霍兹线圈放置于平稳的桌面上,用数字万用表测定环境中的磁场强度,记录下读数。
2. 在同一位置,保持线圈不动,通过调节直流电源输出电压,使亥姆霍兹线圈中的磁场强度降低至为0。
记录下此时的电压值,并将其记作$U_0$。
5. 测量亥姆霍兹线圈本身的参数:使用数字万用表测量亥姆霍兹线圈中圈数,环半径等参数。
6. 计算环境中的磁场强度B0:根据数字万用表测量得到的环境磁场强度读数,使用其对应的磁场表值作为环境磁场强度B0。
7. 计算磁场强度B:由均匀磁场的定义,设线圈中磁场$B_1$和$B_2$分别为直流电源输出电压为$U_1$和$U_2$时线圈中磁场的强度,则有$B=\frac{1}{2}(B_1+B_2)$。
8. 计算外界磁场的强度B': 由于亥姆霍兹线圈内自带磁场,需要在计算磁场强度B 时,减去线圈的自感磁场强度$B_{self}$。
因此,有$B'=B-B_{self}$。
9. 计算磁场强度的不确定度:需考虑设备测量误差和环境影响因素的影响,根据不确定度的综合误差计算公式$U=\sqrt {\sum_{i=1}^n u_i}$,其中n为误差项的数目,$u_i$为每一误差项的保守评估。
亥姆霍兹线圈实验报告
一、实验目的1. 了解亥姆霍兹线圈的组成和原理。
2. 观察亥姆霍兹线圈中磁场的分布情况。
3. 验证磁场叠加原理。
4. 掌握霍尔效应原理及其在磁场测量中的应用。
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。
霍尔效应是指当电流垂直于磁场通过导体时,导体中会产生横向电压。
霍尔电压的高低与霍尔元件所在处的磁感应强度成正比,因而可以用霍尔元件测量磁场。
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6. 电流表7. 电流源四、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)。
3. 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。
显示屏示数由小变大,中间一段基本不变,最后又由大变小。
4. 改变其中一个线圈的电流方向,重复步骤3的操作,观察两反向载流圆线圈磁场合成后的分布。
显示屏示数由小变大,由大变小,又由小变大,由大变小。
5. 将霍尔元件移动到两个线圈的中部,观察磁场分布情况。
五、实验结果与分析1. 当两个线圈通以同向电流时,磁场叠加增强,在中间区域形成近似均匀的磁场。
这是由于两个线圈的磁场在中间区域叠加,使得磁场强度较大,且方向相同。
2. 当改变其中一个线圈的电流方向时,磁场减弱,出现磁场为零的区域。
这是由于两个线圈的磁场在中间区域相互抵消,使得磁场强度减小,甚至为零。
3. 将霍尔元件移动到两个线圈的中部,观察到磁场分布情况。
在中间区域,磁场强度较大,且方向相同;在两端区域,磁场强度逐渐减小,方向逐渐发散。
六、实验误差分析1. 线圈参数误差:实验中使用的亥姆霍兹线圈参数可能与实际参数存在一定偏差,导致实验结果与理论值存在误差。
电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场实验步骤
电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场实验步骤好嘞,今天咱们就聊聊怎么用电磁感应法测量亥姆霍兹线圈的磁场。
听起来高大上,其实没那么复杂,咱们一步一步来,绝对能搞定!亥姆霍兹线圈,这玩意儿可神奇了。
它由两根平行的圆形线圈组成,给人一种像两个小圆盘对称地“握手”的感觉。
想象一下,如果你把电流通到这两个圈里,哇哦,磁场就冒出来了!它的好处是,能产生均匀的磁场,简直就像给科学实验提供了一个完美的舞台,哇塞,真是个理想的环境啊!咱们准备实验设备。
首先得有亥姆霍兹线圈,还有电源,最好是可调节的那种,方便咱们来回调试。
同时,还需要一个灵敏的电压表,别小看它哦,正是这个家伙能帮咱们测量电磁感应的强度。
为了确保实验顺利进行,还得用到一些连接线和夹子,把这些东西连接起来,简直就像搭积木一样简单。
好了,准备工作完成,咱们就可以开始实验了。
把亥姆霍兹线圈放在一个合适的位置,保证它俩是平行的,尽量保持一模一样的距离,别让它们“打架”。
然后,把电源接上线圈,调节电流,让它们开始“发光发热”。
哇哦,电流一通,磁场就来了,感觉像是打开了某种魔法门一样,令人兴奋不已!就该使用电压表了。
把电压表的两个引线接在一个线圈的端口上,保证连接稳固。
然后,慢慢地移动电压表,找找那个最灵敏的点。
你会发现,电压表上的数值开始跳动,像是在和你打招呼。
嘿,朋友,这就是电磁感应的效果啊!每次你移动电压表,都会感受到磁场的强度变化,就像在摸索一条神秘的道路。
实验中要注意安全哦。
电流虽小,但也是电流,别把自己搞得“鸡飞狗跳”。
有些朋友总是觉得自己能“战胜一切”,其实小心为上。
保持实验区域干燥,穿上绝缘手套,确保自己安全,这可不是开玩笑的。
一旦你把电压表的读数记录下来,开始分析数据。
你会发现,电流越大,磁场强度也随之增加,简直就像是物理学的“江湖规矩”,真是有趣极了!可以用公式来计算,找到亥姆霍兹线圈的磁场强度,哇,这时候你就会感到自己成了一个“小科学家”,心里那个美滋滋的劲儿,简直无法形容。
《大学物理实验》2-11实验十一 亥姆霍兹线圈磁场测定
实验十一 圆线圈和亥姆霍兹线圈磁场测定亥姆霍兹线圈是一对相同的、共轴的、彼此平行的各有N 匝的圆环电流。
当它们的间距正好等于其圆环半径R 时,称这对圆线圈为亥姆霍兹线圈。
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要把样品放在均匀磁场中作测试,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。
一、实验目的1.学习和掌握弱磁场测量方法,2.验证磁场迭加原理,3.描绘载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线磁场分布。
二、实验原理(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(如图1所示)的磁感应强度为:20223/22()R B N x μ⋅=+I ⋅(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P 的距离,为线圈匝数,N 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 B ⋅=200μ (2)(2)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈(如图2所示),两线圈内的电流方向一致,大小相同,线圈之间的距离正好等于圆形线圈的半径d R 。
这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区,设x 为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点处的距离,则亥姆霍兹线圈轴线上任意一点的磁感应强度为:O ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛−++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛++=−−2/3222/322202221x R R x R R NIR B μ (3)而在亥姆霍兹线圈上中心O 处的磁感应强度B 为:'003/285N IB Rμ⋅⋅= (4)三、实验仪器FD—HM—Ⅰ圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台, 毫特斯拉计,三位半数字电流表及直流稳流电源组合仪一台;传感器探头, 电源线 1根,连接线 4根,不锈钢直尺 1把,铝合金靠尺1把。
图3 实验装置图1-毫特斯拉计,2-电流表,3-直流电流源,4-电流调节旋钮, 5-调零旋钮,6-传感器插头, 7-固定架, 8-霍耳传感器, 9-大理石台面, 10、线圈, 注:A、B、C、D 为接线柱四、实验内容和步骤1.仪器调试(1)开机后应预热10分钟,再进行测量;(2)将两个线圈和固定架按照图3所示简图安装。
亥姆霍兹线圈的测量磁场
实验目的:测量亥姆霍兹线圈中 O1 线圈的磁感应强度沿轴线的分布(B1 x);测量 O2 线
圈磁感应 强度沿 轴线的 分布(B2 x);测量亥 姆霍兹 线圈的 磁感应 强度沿 轴线的 分 布
(B1 B2 ) x ;验证磁场叠加原理。
实验原理:
亥姆霍兹线圈是用以产生均匀弱磁场的一种组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线圈,它由一对半径为 R,匝数为 N,
实验步骤:
1. 连接实验仪器; 2. 线圈 1 通电流 I 100mA,测量在其轴线上的磁感应强度分布; 3. 对线圈 2 重复上述操作; 4. 两个线圈同时通电流 I 100mA,测量其轴线上磁感应强度的分布;
5. 以亥姆霍兹线圈轴线中点 O 为坐标原点,分别作 B1 x 曲线和 B2 x 曲
B
8
2
53
0 NI R
,N=500,I=100mA=0.1A , R=10cm
0 4 107 H m 由此可求得 B=1.7190mH
| B理 B求 | 100% B理
即可求得数据的百分误差,结果如表格所示 作图: B1 ~ x
百分比 (%)
0.53 1.50
0 0.68 0.45
(3) (4)
O1 与 O2 合成磁感应强度为
B1 B2
0 NR2I
3
0 NR2I
3
2R2
R
x
2
2
2R2
R
x
2
2
2
2
在坐标原点,磁感应强度为:
(5)
B0
8
3
亥姆霍兹线圈磁场均匀性测定
亥姆霍兹线圈磁场均匀性测定亥姆霍兹线圈是一种用于生成均匀磁场的装置,广泛应用于物理实验室、医疗设备和科研领域。
磁场的均匀性对于实验结果的准确性至关重要,因此需要进行定量的测量和验证。
1. 亥姆霍兹线圈的原理亥姆霍兹线圈是由两个同轴的同向螺线圈组成,其间距与半径相等,通电后可以在中心区域生成近似均匀的磁场。
这种设计可以有效减小边缘效应带来的非均匀性,因此被广泛地应用于需要较为均匀磁场的实验和设备中。
2. 磁场均匀性的重要性磁场的均匀性直接影响到实验的可重复性和准确性。
如果磁场不均匀,可能会对样品产生不可预测的影响,导致实验结果产生误差。
因此,验证亥姆霍兹线圈的磁场均匀性成为重要的工作。
3. 磁场均匀性的测量方法3.1 核磁共振(NMR)核磁共振是一种常用的测量磁场均匀性的方法。
通过在磁场中加入标准样品,然后利用NMR设备对样品的共振频率进行测量,从而间接得到磁场的均匀性信息。
这种方法需要专业设备和技术支持,但可以提供准确的结果。
3.2 霍尔探头霍尔探头是一种可以测量磁场强度和方向的传感器,可以用来验证亥姆霍兹线圈的磁场均匀性。
通过在不同位置放置霍尔探头,记录各点处的磁场数值,并比较分析这些数据,可以得出磁场的均匀性信息。
4. 测量结果分析与改进通过对亥姆霍兹线圈进行磁场均匀性测量,可以获得一些定量的数据指标,比如磁场均匀性的百分比偏差等。
根据这些数据,可以对线圈的结构和参数进行调整,进一步提高磁场的均匀性。
常见的改进方法包括调整线圈的半径、增加线圈匝数等。
5. 结论磁场均匀性是实验中常常需要考虑的一个问题,特别是在使用亥姆霍兹线圈进行实验时。
通过适当的测量和分析,可以有效地评估磁场的均匀性,保证实验结果的准确性和可靠性,为科研工作提供有力的支持。
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.。
亥姆霍兹线圈磁场的测量实验原理
亥姆霍兹线圈磁场的测量实验原理说起亥姆霍兹线圈磁场的测量实验原理,我有一些心得想分享。
你看,在生活中我们经常能感受到磁场的存在。
就像我们用的指南针,它总是能指向南北方向,这就是因为地球有磁场在影响着它。
那亥姆霍兹线圈产生的磁场咱们要怎么去测量呢?这就和磁场是矢量这个特性有很大关系了。
亥姆霍兹线圈呢,是由两个相同的圆形线圈组成的。
就好比是两个人分别站在两个平行的圈子里同时推动着某个东西,磁场就在它们这样同心且平行的安排下产生了一些特殊的规律。
这里有个很重要的相关理论就是毕奥- 萨伐尔定律啦,简单说这个定律就像是磁场世界的“乘法口诀”,告诉我们电流是怎么产生磁场的。
从亥姆霍兹线圈的特殊性来讲呢,当两个半径一样、匝数一样、电流大小相同且方向相同的线圈平行放置的时候,在线圈中间就会存在着一个相对均匀的磁场区域。
这个均匀磁场区域比较特殊,就像给小磁针提供了一个稳定标准的舞台可以进行表演一样。
那么我们测量它的原理,就是利用一些仪器来感受这个磁场的强度大小和方向等信息。
比如说,我们可以用霍尔传感器来测量。
霍尔传感器呀,就像个超级敏感的小助手,磁场一有风吹草动它就能察觉到。
打个比方,如果把磁场当成一场微风,那霍尔传感器就是那风中最敏感的芦苇,一感觉到风吹过就会有反应。
这种反应会转化成我们能测量的数据。
说到这里,你可能会问,那测量过程中就不会有误差吗?老实说,我一开始也不明白这个。
其实误差是必然存在的,就像我们想要在海面找个绝对平静的区域那是基本不可能的一样。
实验中的仪器精度啦、周围环境的一些干扰呀,都可能造成误差。
实际应用中,这种磁场测量原理能够用于精密仪器的校正。
比如电子显微镜要保证成像准确,就需要精确知道磁场环境,这时亥姆霍兹线圈磁场测量原理就派上用场了。
另外,在做这个实验的时候还有个注意事项,那就是环境尽量避免大电流电路等强干扰源。
不然就像在锣鼓喧天的集市去分辨一个人的轻声细语一样困难,干扰源会让我们的测量数据变得不可靠。
亥姆霍兹线圈实验报告
亥姆霍兹线圈实验报告一、实验目的1.1 探索亥姆霍兹线圈的磁场特性亥姆霍兹线圈,听起来是不是有点高大上?其实,它是由两个相同的圆形线圈组成,彼此平行且间距固定。
这个实验的目的就是想看看在不同电流下,亥姆霍兹线圈会产生怎样的磁场。
我们要找出这些磁场的分布情况,以及它们和电流之间的关系。
1.2 磁场测量磁场的测量是个细致活。
我们用到的工具叫“霍尔效应传感器”。
它可以精确测量磁场的强度和方向。
搭配一些简单的仪器,比如电源和电流表,我们就可以开始实验了。
这个过程既复杂又刺激,充满了探索的乐趣。
二、实验步骤2.1 准备工作首先,得把亥姆霍兹线圈搭建好。
线圈的直径和线圈之间的距离都是有讲究的。
我们得确保它们完美对称,这样才能得到理想的磁场。
接着,连接电源,调试电流的大小。
小心翼翼,生怕弄错了。
2.2 测量磁场接下来就是关键环节。
把霍尔传感器放在线圈中间,调节电流,从小到大逐步增加。
每一次变化都让我心跳加速。
随着电流的增大,磁场强度也随之变化。
这种直接的因果关系让人惊叹。
2.3 数据记录记录数据的时候,得保持专注。
每一个数字背后都藏着宝贵的信息。
磁场强度、位置、时间,一一不落。
看着一串串数据在纸上排列开来,真有种小小的成就感。
实验的每一步,都是一次新的发现。
三、结果分析3.1 磁场分布根据记录的数据,我们可以绘制出磁场的分布图。
这张图,就像是一幅艺术作品,清晰地展现了磁场的特性。
中心区域的磁场强度最大,逐渐向外减弱。
这个过程让人深刻体会到“物极必反”的道理。
3.2 电流与磁场的关系接下来,我们分析电流和磁场之间的关系。
数据表明,电流越大,磁场强度也越强。
简单明了,像极了生活中的许多道理——投入越多,收获越大。
这种线性关系不仅符合我们的预期,更加坚定了我们对物理规律的信心。
四、总结亥姆霍兹线圈的实验让我感受到了科学的魅力。
每一个步骤都让我更加理解了磁场的本质,体会到了实验的重要性。
科学不仅仅是冷冰冰的公式,更是充满了无限可能的探索之旅。
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-=⨯⋅。
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 。
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实验十一 圆线圈和亥姆霍兹线圈磁场测定
亥姆霍兹线圈是一对相同的、共轴的、彼此平行的各有N 匝的圆环电流。
当它们的间距正好等于其圆环半径R 时,称这对圆线圈为亥姆霍兹线圈。
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要把样品放在均匀磁场中作测试,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。
一、实验目的
1.学习和掌握弱磁场测量方法,
2.验证磁场迭加原理,
3.描绘载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线磁场分布。
二、实验原理
(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(如图1所示)的磁感应强度为:
2
0223/2
2()R B N x μ⋅=
+I ⋅
(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P 的距离,为线圈匝数,N 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 B ⋅=
200μ (2)
(2)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈(如图2所示),两线圈内的电流方向一致,大小相同,线圈之间的距离正好等于圆形线圈的半径d R 。
这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区,设x 为亥姆霍兹线圈中轴线上
某点离中心点处的距离,则亥姆霍兹线圈轴线上任意一点的磁感应强度为:
O ⎪⎭
⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛−++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛++=−−2/3222/322
202221x R R x R R NIR B μ (3)
而在亥姆霍兹线圈上中心O 处的磁感应强度B 为:
'
00
3/285N I
B R
μ⋅⋅= (4)
三、实验仪器
FD—HM—Ⅰ圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台, 毫特斯拉计,三位半数字电流表及直流稳流电源组合仪一台;传感器探头, 电源线 1根,连接线 4根,不锈钢直尺 1把,铝合金靠尺1把。
图3 实验装置图
1-毫特斯拉计,2-电流表,3-直流电流源,4-电流调节旋钮, 5-调零旋钮,6-传感器插头, 7-固定架, 8-霍耳传感器, 9-大理石台面, 10、线圈, 注:A、B、C、D 为接线柱
四、实验内容和步骤
1.仪器调试
(1)开机后应预热10分钟,再进行测量;
(2)将两个线圈和固定架按照图3所示简图安装。
大理石台面(图3中9所示有网格线的平面)应该处于线圈组的轴线位置。
根据线圈内外半径及沿半径方向支架厚度,
用不锈钢钢尺测量台面至线圈架平均半径端点对应位置的距离(在处),并适当调整固定架,直至满足台面通过两线圈的轴心位置;
cm 2.11(3)调节和移动四个固定架(图3中7所示),改变两线圈之间的距离,用不锈钢钢尺测量两线圈间距;
(4)线圈边上红色接线柱表示电流输入,黑色接线柱表示电流输出。
可以根据两线圈串接或并接时,在轴线上中心磁场比单线圈增大还是减小,来鉴别线圈通电方向是否正确;
(5)测量时,应将探头盒底部的霍耳传感器对准台面上被测量点,并且在两线圈断电情况下,调节调零旋钮(图3中5所示),使毫特斯拉计显示为零,然后进行实验;
(6)本毫特斯拉计为高灵敏度仪器,可以显示磁感应强度变化。
因而在线圈断电情况下,台面上不同位置,毫特斯拉计所显示的最后一位略有区别,这主要是地磁场(台面并非完全水平)和其他杂散信号的影响。
因此,应在每次测量不同位置磁感应强度时调零。
实验时,最好在线圈通电回路中接一个单刀双向开关,可以方便电流通断,也可以插拔电流插头控制电流通断。
6110T −×2.必做实验内容
1)按图3接线,直流稳流电源中数字电流表已串接在电源的一个输出端,测量电流时,单线圈轴线上各点磁感应强度,每隔测一个数据。
实验中,随时观察毫特斯拉计探头是否沿线圈轴线移动。
注意此时坐标原点是线圈中心O 点。
mA I 100=a )(a B cm 00.12)将测得的圆线圈轴线上点的磁感应强度与理论公式计算结果进行比较。
3)将两线圈间距调整至,这时,组成一个亥姆霍兹线圈。
d cm d 00.10=4)取电流值100I mA =,分别测量两线圈单独通电时,每隔测轴线上各点的磁感应强度值和,然后测亥姆霍兹线圈在通同样电流cm 00.1)(a B )(b B 100I mA =,在轴线上的磁感应强度值)(b a B +,证明在轴线上的点)()()(b B a B b a B +=+,即载流亥姆霍兹线圈轴线上任一点磁感应强度是两个载流单线圈在该点上产生磁感应强度之和。
注意此时三种情况下的坐标点选取应相同,即均选取两线圈的中点处为坐标原点。
两线圈必须是串联接入电流,且注意电流流向一致。
请思考:对理想的同规格的两线圈用并联方式(只是需提供200mA 的总电流),且保证各圈电流方向与各自单独使用时一致,理论上是否也可验证叠加原理?)
O 5)把亥姆霍兹线圈间距调整为cm R d 202==,测量在电流为100I mA =时,轴线上各点的磁感应强度值。
6)把亥姆霍兹线圈间距调整为d =R /2=5cm ,测量在电流为100I mA =时,轴线上各点的磁感应强度值。
7)在坐标纸上作间距,2/R d =R d =、R d 2=时,亥姆霍兹线圈轴线上磁感应强度B 与位置x 之间关系图,即图,证明磁场迭加原理。
B x −
3.选做内容
载流圆线圈通过轴线平面上的磁感应线分布的描绘。
把一张坐标纸粘贴在包含线圈轴线的水平面上,可自行选择恰当的点,把探测器底部传感器对准此点,然后亥姆霍兹线圈通过100I mA =电流。
转动探测器,观测毫特斯拉计的读数值,读数值为最大时传感器的法线方向,即为该点的磁感应强度方向。
比较轴线上的点与远离轴线点磁感应强度方向变化情况。
近似画出载流亥姆霍兹线圈磁感应线分布图。
五、数据记录和处理
1.线圈轴线磁场的测量值与理论值计算比较
表1(单线圈)
cm x /
-5.00 -4.00 -3.00-2.00-1.00 0 1.00 2.00 3.00 mT a B /)((测量值)
mT a B /)((理论值)
偏差
cm x /
12.00 11.00 10.009.008.007.00 6.00 5.00 4.00
mT a B /)((测量值)
mT a B /)((理论值)
偏差
2.亥母霍兹线圈轴线磁场的测量值与理论值计算比较
表2(间距为10cm )
cm x /
-7.00 -6.00 -5.00-4.00-3.00-2.00-1.00 0.00 mT a B /)(
mT b B /)(
()mT
b B a B /)()(+ mT b a B /)(+(测)
偏差
cm x /
7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00
mT a B /)(
mT b B /)(
()mT
b B a B /)()(+
mT b a B /)(+(测)
偏差
3.线圈位置为5cm 和和20cm 时数据记录
表3(间距为20cm 和5cm )
cm x /
-11.00-10.00-9.00-8.00-7.00-6.00 -5.00 -4.00 mT b a B /)(+(5cm )
mT b a B /)(+(20cm )
cm x /
-3.00 -2.00 -1.000.00 1.00 2.00 3.00 4.00 mT b a B /)(+(5cm )
mT b a B /)(+(20cm )
cm x /
11.00 10.009.008.007.00 6.00 5.00 mT b a B /)(+(5cm )
mT b a B /)(+(20cm )
4. 作间距、d 、d 2/R d =R =R 2=时,亥姆霍兹线圈轴线上磁感应强度B 与位置x 之间关系图,即B x −图,证明磁场迭加原理。
六、注意事项
1.实验探测器采用配对型集成霍耳传感器,灵敏度高,因而地磁场对实验
影响不可忽略,移动探头测量时须注意零点变化,可以通过不断调零以消除此影响;
A SS 952.接线或测量数据时,要特别注意检查移动两个线圈时,是否满足亥姆霍兹线圈的条件;
3.每测量一个数据,必须先在直流电源输出电路断开)0(=I 调零后,才测量和记录数据;
七、思考题
两个线圈采用串接或并接方式与电源相连时,必须注意磁场的方向。
如果接错线有可能使亥姆霍兹线圈中间轴线上磁场出现什么情况。