利用电磁感应法测交变磁场参考实验报告
大学物理实验电磁感应法测交变磁场
d
探测线圈的磁通匝链数为：
N B r 2 dr Dd N B r 2 dr Dd
D
d
NB
( D 2 Dd d 2 )
3
N BS
其中 S
( D 2 Dd d 2 )
3
为探测线圈在磁场中的等效面积， 本实验中：L
2 D， 3
d
(10 2 m)
-10.0
-9.0
…
8.0
9.0
10.0
（d=2R） U m1 （ mV ）
Bm1 0.103U m1 103 (T )
U m 2 （ mV ） （d=R/2）
Bm2 0.103U m 2 103 (T )
五、实验提示 单个励磁线圈测量时，接线见图 5(a),两个励磁线圈串联测量时，接线见图 5(b)，在单个励磁线圈测量完毕，接入串联方法时，应先切断电源，再连接导线，
圆电流线圈轴线上磁场分布的数据记录轴向距离00102030100max测量过程中注意保持励磁电流值不变并保证探测线圈法线方向与圆电流线圈轴线的夹角为该得到两个相同的max值但实际测量时这两个值往往不相等这时就应该分别测出这两个值然后取其平均值作为对应点的磁场强度
电磁感应法测交变磁场
在工业、国防、科研中经常需要对磁场进行测量，测量磁场的方法很多，如冲 击电流计法、霍耳效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等。本实验介绍电 磁感应法测磁场的方法， 它具有测量原理简单， 测量方法简便及灵敏度较高等优点。
B Bm sin t
磁场中探测线圈的磁通量为
（2）
N S Bm sin t cos
（3）
式中： N 为探测线圈的匝数， S 为该线圈的截面积， 为 B 与线圈法线 n 的夹角。 如图 3 所示。探测线圈中产生的感应电动势为
用电磁感应法测交变磁场数据
-2.0 15.3 1.58E-03
7.0 18.0 1.85E-03
16.0 9.4
9.68E-04
-1.0 16.3 1.68E-03
8.0 17.8 1.83E-03
17.0 8.2 8.45E-04
0.0 17.2 1.77E-03
9.0 17.4 1.79E-03
1.0 17.9 1.84E-03
Bm=0.103Vmax*10-3/T
-5.0 16.1 1.658E-03
-4.0 16.6 1.710E-03
-3.0 16.9 1.741E-03
-2.0 16.9 1.741E-03
Bm/T
亥姆霍兹线圈径向上磁感应强度
1.760E-03
1.740E-03
1.720E-03
1.700E-03
0.0006
0.0004
0.0002
0
-7.0 7.0
7.210E-04
-6.0 8.1
8.343E-04
-5.0 9.1
9.373E-04
-4.0 10.0 1.030E-03
5.52E-04 6.34E-04
7.19E-04 8.04E-04
1.0 12.3 1.267E-03
2.0 图表标题3.0
霍兹线圈径向上磁感应强度分布
1.760E-03
1.740E-03
1.720E-03
1.700E-03
1.680E-03
1.660E-03
1.640E-03
1.620E-03
0.0
2.0
径向距离X/10-2m
40.0 12.5 0.77
50.0 14.4 0.64
用电磁感应法测交变磁场
五、数据表格（见附页） 六、数据处理及结果表达
以下处理中，将原点取为 x=5.5cm 处 1.圆电流线圈轴线上磁场分布的测量数据记录：
（注意坐标原点设在圆心处。要求列表记录，表格中包括测点位置，数字式毫伏表读数 以 U max 换算得到的 Bm 值，并在表格中表示出各测点对应的理论值） ，在同一坐标纸上画 出实验曲线与理论曲线。 表 1 圆电流线圈轴线上磁场分布的数据记录 X Umax Bm B理 Bm 理 0.0 9 0.93 0.72 1.02 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.1 11 11.8 12.4 12.6 12.4 11.9 11.2 10.2 1.04 1.13 1.22 1.28 1.3 1.28 1.26 1.15 1.05 0.81 0.88 0.95 0.99 1.01 0.99 0.95 0.88 0.81 1.14 1.25 1.34 1.4 1.41 1.4 1.34 1.25 1.14 10.0 9.1 0.94 0.72 1.02
电磁感应法测交变磁场
弘毅学堂 李奇正 2016301610156
按照被测磁场的性质， 磁场测量分为恒定磁场测量和变化磁场测量。 对于随时间而 变化的交变磁场的测量，通常利用电磁感应效应将磁场的磁学量转变为电动势来测量。
一、实验目的。
（1） 了解用电磁感应测交变磁场的原理和方法。 （2） 测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向磁场分布。 （3） 了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况。 （4） 研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的轴线 成不同夹角时产生的感应电动势的变化规律。
2．亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布的测量数据记录： （注意坐标原点设在两个线圈圆心连线的中点 0 处） ，在方格坐标纸上画出实验曲线。 表 2 亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布的测量数据记录 x Um Bm X -10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 12.6 1.3 0 10 1.2 1.15
电磁感应法测交变磁场_讲义
电磁感应法测交变磁场在工业、国防、科研中都需要对磁场进行测量，测量磁场的方法有不少，如冲击电流计法、霍耳效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等，本实验介绍电磁感应法测磁场的方法，它具有测量原理简单，测量方法简便及测试灵敏度较高等优点。
一、实验目的1．了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法，掌握201FB 型交变磁场实验仪及测试仪的使用方法。
2．测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布。
3．了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况。
4．研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的轴线成不同夹角时所产生的感应电动势的值的变化规律。
二、实验仪器FB201－Ⅰ型交变磁场实验仪，信号频率可调范围30~200Hz ，信号输出电流，单个圆线圈可 900mA ≥ ，两个圆线圈串联400mA ≥。
亥姆霍兹线圈每个400匝，允许最大电流1A 。
三、实验原理1．载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场：（1）载流圆线圈中心轴线上的磁场分布:一半径为R ，通以电流I 的圆线圈，轴线上磁场的公式为 ：2/322200)(2X R R I N B +⋅⋅⋅=μ （1）式中0N 为圆线圈的匝数，X 为轴上某一点到圆心O '的距离，70410/,H m μπ-=⨯磁场的分布图如图1所示。
本实验取匝400N 0=，A 400.0I =，m 107.0R =，圆心O '处0X =，可算得磁感应强度为：T 10940.0B 3-⨯= , T 10328.1B 2B 3m -⨯==（2）亥姆霍兹线圈中心轴线上的磁场分布:两个相同圆线圈彼此平行且共轴，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，这对线圈称为亥姆霍兹线圈，如图2所示。
这种均匀磁场在科学实验中应用十分广泛，例如，显像管中的行、场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍兹线圈。
试验四十五用电磁感应法测磁场分布
实验四十五 用电磁感应法测磁场分布在工业、国防、科研中都需要对磁场进行测量，测量磁场的方法不少，如冲击电流计法、霍耳效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等。
本实验介绍电磁感应法测磁场的方法，它具有测量原理简单、测量方法简便及测试灵敏度较高等优点。
一 实 验 目 的（1）了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法，掌握FB-201型交变磁场实验仪及测试仪的使用方法。
（2）测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布。
（3）了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况。
（4）研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的轴线成不同夹角时所产生的感应电动势的值的变化规律。
二 实 验 原 理1. 载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场 （1）载流圆线圈磁场一半径Ｒ，通以电流I 的圆线圈，轴线上磁场分布的公式为： 2/322200)(2X R IR N B +=μ （1）式中N 0为圆线圈的匝数，为轴上某一点到圆心X O ′的距离。
,H/m 10470−×=πμ它的分布图如图1所示。
图1 载流圆线圈磁场分布图2 亥姆霍兹线圈的磁场分布本实验取:圆心处, m 100.0 ,A 400.0 ,4000===R I N 匝 'O 0=X ，图 3探测线圈在磁场可算得圆心O'处磁感应强度为： (T)1001.13−×=B （2）亥姆霍兹线圈(图23-2)两个相同圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流I ，理论计算证明：线圈间距等于线圈半径时，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，这样的一对线圈称为亥姆霍兹线圈。
这种均匀磁场在科学实验中应用十分广泛，例如，显像管中的行、场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍兹线圈。
a R2. 用电磁感应法测磁场的原理 设均匀交变磁场为（由通交变电流的线圈产生）:t B B m sin ω= 磁场中一探测线圈的磁通量为: Φ=NSB m cosθsinωt ，式中：Ｎ为探测线圈的匝数，S 为该线圈的截面积，θ为B v与线圈法线夹角，如图23-3所示。
大学物理实验电磁感应法测交变磁场
cos
U m （ mV ）
max 2U m （ mV ）
2．测量圆电流线圈轴线上磁场的分布 电路及参数同内容 1，以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔 10.0mm 测一个
U max 值，数据计入表 2，在同一坐标纸上画出磁场分布的实验曲线与理论曲线。并
作出曲线图。 表 2 圆电流线圈轴线上磁场分布的数据记录 轴向距离 x (10 m)
2
0.0
1.0
2.0Βιβλιοθήκη 3.0...10.0
U max （ mV ）
B m 0.103U max 10 3 (T)
B
0 N 0 I R 2
2( R 2 x 2 )3/2
(T )
测量过程中注意保持励磁电流值不变，并保证探测线圈法线方向与圆电流线圈 轴线的夹角为 0 。从理论上可知，如果转动探测线圈，当 0 和 180 时应 该得到两个相同的 U max 值，但实际测量时，这两个值往往不相等，这时就应该分 别测出这两个值，然后取其平均值作为对应点的磁场强度。 3．测量圆电流线圈沿径向的磁场分布 固定探测线圈法线方向与圆电流轴线的夹角为 0 ，转动探测线圈径向移动手 轮，每移动 10.0mm 测量一个数据，按正、负方测到边缘为止，记录数据，记入表 3，并作出磁场分布曲线图。 表 3 测量圆电流线圈沿径向的磁场分布 径向距离 x
以免连接错误，导致短路。 六、预习题 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？它的磁 场分布特点又怎样？ 2． U max 和 max 物理意义是什么？它们有什么关系？ 七、思考题 1. 探测线圈放入磁场后，不同方向上毫伏表指示值不同，哪个方向最大？如 何测准 U max 值？ 2．分析圆电流磁场分布的理论值与实验值的误差的产生原因？
电磁感应法测交变磁场
2010-12-28用MATLAB处理与分析电磁感应法测交变磁场的数据摘要：在大学物理实验“用电磁感应法测交变磁场”的实验中，有较多实验数据需要处理。
在这里，借助MATLAB处理相关数据，不仅减少了用其他手段所需的大量时间，也提高了用MATLAB解决实际问题的能力。
关键词：MATLAB 电磁感应法测交变磁场数据处理分析实验原理：1．载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场（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）式中为圆线圈的匝数，为轴上某一点到圆心的距离，磁场的分布图如图1所示。
图 1 图 2本实验取Ｎ０＝400匝，Ｉ＝0.400Ａ，Ｒ＝0.106m，圆心0’处x ＝0，可算得磁感应强度为：,（2）亥姆霍兹线圈两个相同圆线圈彼此平行且共轴，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，这对线圈称为亥姆霍兹线圈，如图2所示。
这种均匀磁场在科学实验中应用十分广泛，例如，显像管中的行、场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍兹线圈。
2．用电磁感应法测磁场的原理设均匀交变磁场为（由通交变电流的线圈产生）磁场中一探测线圈的磁通量为式中：Ｎ为探测线圈的匝数，Ｓ为该线圈的截面积，θ为与线圈法线夹角。
如图3所示。
线圈产生的感应电动势为式中是线圈法线和磁场成θ角时，感应电动势的幅值。
当θ= 0 ，，这时的感应电动势的幅值最大。
如果用数字式毫伏表测量此时线圈的电动势，则毫伏表的示值（有效值）应为，则（2）由（2）式可算出Ｂm来。
3．探测线圈的设计实验中由于磁场的不均匀性，探测线圈又不可能做得很小，否则会影响测量灵敏度。
一般设计的线圈长度L和外径D有L =2D/3的关系，线圈的内径d与外径D有d≤D/3的关系(本实验选D = 0.012 m ，N = 800匝的线圈)。
线圈在磁场中的等效面积，经过理论计算，可用下式表示：(3)这样的线圈测得的平均磁感强度可以近似看成是线圈中心点的磁感应强度。
电磁感应法测交变磁场
用霍尔法测直流圆线圈与亥姆霍兹线圈磁场(FB511型霍尔法亥姆霍兹线圈磁场实验仪)在工业、国防、科研中都需要对磁场进行测量，测量磁场的方法有不少，如冲击电流计法、霍尔效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等，本实验介绍霍尔效应法测磁场的方法，它具有测量原理简单，测量方法简便及测试灵敏度较高等优点。
【实验目的】1．了解用霍尔效应法测量磁场的原理，掌握511FB 型霍尔法亥姆霍兹线圈磁场实验仪的使用方法。
2．了解载流圆线圈的径向磁场分布情况。
3．测量载流圆线圈和亥姆霍兹线圈的轴线上的磁场分布。
4．两平行线圈的间距改变为R 2d 2/R d ==和时,测定其轴线上的磁场分布。
【实验原理】1．载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场 （1）载流圆线圈磁场一半径为R ，通以直流电流I 的圆线圈，其轴线上离圆线圈中心距离为X 米处的磁感应强度的表达式为:2/322200)X R (2R I N B +∙∙∙∙μ= （1）式中0N 为圆线圈的匝数，X 为轴上某一点到圆心O '的距离，,m /H 10470-⨯π=μ 磁场的分布图如图1所示，是一条单峰的关于Y 轴对称的曲线。
本实验取,m 100.0R ,A 400.0I ,400N 0===匝在圆心0X O ='处，可算得磁感应强度为 ： T 100053.1B 3-⨯= （2）亥姆霍兹线圈两个完全相同的圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流I ，线圈间距等于线圈半径R 时，从磁感应强度分布曲线可以看出，（理论计算也可以证明）：两线圈合磁场在中心轴线上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的，这样的一对线圈称为亥姆霍兹线圈，如图2所示。
从分布曲线可以看出，在两线圈中心连线一段，出现一个平台，这说明该处是匀强磁场，这种匀强磁场在科学实验中应用十分广泛。
比如，大家熟悉的显像管中的行偏转线圈和场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍兹线圈。
2．利用霍尔效应测磁场的原理霍尔元件的作用如 图3所示.若电流I 流过厚度为d 的矩形半导体薄片，且磁场B 垂直作用于该半导体 , 由于洛伦兹力作用电流方向会发生改变，这一现象称为霍尔效应，在薄片两个横向面a 、b 之间产生的电势差称为霍尔电势。
磁场测量与描绘实验指导书
磁场测量与描绘实验指导书在工业生产和科学研究的许多领域都要涉及到磁场测量问题，如磁探矿、地质勘探、磁性材料研制、磁导航、同位素分离、电子束和离子束加工装置、受控热核反应以及人造地球卫星等。
近三十多年来，磁场测量技术发展很快，目前常用的测量磁场的方法有十多种，较常用的有电磁感应法、核磁共振法、霍尔效应法、磁通门法、光泵法、磁光效应法、磁膜测磁法以及超导量子干涉器法等。
每种方法都是利用磁场的不同特性进行测量的，它们的精度也各不相同,在实际工作中将根据待测磁场的类型和强弱来确定采用何种方法。
本实验仪采用电磁感应法测量通有交流电的螺线管产生的交变磁场，通过这个实验掌握低频交变磁场的测量方法，加深对法拉第电磁感应定律和毕奥—萨伐尔定律的理解及对交变磁场的认识。
一、实验目的1． 学习交变磁场的测量原理和方法。
2． 学习用探测线圈测量交变磁场中各点的磁感应强度.3． 掌握载流直螺线管轴线上各点磁场的分布情况.4． 了解螺线管周围磁场的分布及其描绘方法。
5． 加深理解磁场和电流的相互关系。
二、实验原理1．交变磁场的测量原理当导线中通有交变电流时，其周围空间就会产生交变磁场。
当直螺线管通过电流时,在螺线管内就产生磁场。
如果通过的电流是交变电流，则产生的磁场就是交变磁场。
在交变磁场中各点的磁感应强度是随时间变化的，我们一般用磁感应强度的有效值来描述磁场.交变磁场的测量可以用探测线圈和交流数字毫伏表组成的闭合回路进行测量。
将探测线圈置于被测的磁场中，则根据法拉第电磁感应定律，通过探测线圈的交变磁通在回路中感应出电动势。
通过测量此感生电动势的大小,就可计算出磁感应强度B 的大小和方向。
2． B 的大小和方向确定通常为了精确测量磁场中某一点的磁感应强度,探测线圈都做得很小，因此线圈平面内的磁场可以认为是均匀的。
如图1所示，若线圈的横截面积为S ，匝数为N ，置于载流螺线管产生的待测交变磁场B 中,线圈平面的法线n 与磁感应强度B 的夹角为θ，则通过该线圈的磁通量 θφcos NSB =。
电磁感应法测交变磁场_讲义
电磁感应法测交变磁场在工业、国防、科研中都需要对磁场进行测量，测量磁场的方法有不少，如冲击电流计法、霍耳效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等，本实验介绍电磁感应法测磁场的方法，它具有测量原理简单，测量方法简便及测试灵敏度较高等优点。
一、实验目的1．了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法，掌握201FB 型交变磁场实验仪及测试仪的使用方法。
2．测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布。
3．了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况。
4．研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的轴线成不同夹角时所产生的感应电动势的值的变化规律。
二、实验仪器FB201－Ⅰ型交变磁场实验仪，信号频率可调范围30~200Hz ，信号输出电流，单个圆线圈可 900mA ≥ ，两个圆线圈串联400mA ≥。
亥姆霍兹线圈每个400匝，允许最大电流1A 。
三、实验原理1．载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场：（1）载流圆线圈中心轴线上的磁场分布:一半径为R ，通以电流I 的圆线圈，轴线上磁场的公式为 ：2/322200)(2X R R I N B +⋅⋅⋅=μ （1）式中0N 为圆线圈的匝数，X 为轴上某一点到圆心O '的距离，70410/,H m μπ-=⨯磁场的分布图如图1所示。
本实验取匝400N 0=，A 400.0I =，m 107.0R =，圆心O '处0X =，可算得磁感应强度为：T 10940.0B 3-⨯= , T 10328.1B 2B 3m -⨯==（2）亥姆霍兹线圈中心轴线上的磁场分布:两个相同圆线圈彼此平行且共轴，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，这对线圈称为亥姆霍兹线圈，如图2所示。
这种均匀磁场在科学实验中应用十分广泛，例如，显像管中的行、场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍兹线圈。
用电磁感应法测交变磁场实验报告
用电磁感应法测交变磁场实验报告1. 实验背景在我们的日常生活中，电和磁就像一对密不可分的好朋友。
它们之间的互动关系可不是一般的深，尤其是电磁感应这个概念，简直是个“万花筒”，可以把简单的物理现象变成一场视觉盛宴！说到电磁感应，大家可能会想起那种耳熟能详的定律：法拉第电磁感应定律。
嘿，这个定律告诉我们，只要有磁场变化，就能在导体中产生电流，听起来是不是有点像魔法？所以我们决定通过一个实验来实际测量交变磁场的变化，看看这个“魔法”到底是怎么发生的。
1.1 实验目的这次实验的目的就是利用电磁感应的方法，测量交变磁场的强度和变化率。
我们想知道，这个交变的磁场到底能给我们带来多少电流，甚至可以用来计算磁场的变化率。
这样一来，大家不仅能掌握电磁感应的基本原理，还能在脑海里形成一个生动的图像，仿佛置身于神奇的物理世界里。
1.2 实验原理说到实验原理，咱们得先聊聊电磁感应的基本概念。
简单来说，电磁感应就是磁场变化时，在闭合回路中产生电动势的现象。
换句话说，当磁场的强度发生变化，或是我们在磁场中移动一个导体，就会在导体内部产生电流。
这种现象不仅可以用来发电，还能让我们明白，电与磁的关系就像老友相处，总是相辅相成，互相影响。
2. 实验步骤好啦，接下来就是我们万众期待的实验步骤了！首先，我们准备好实验器材，包括一块导体线圈、一个交变磁场发生器和一些电表。
嘿，这些工具可不能少，否则实验就像没调味的菜，味道自然大打折扣！2.1 安装设备在安装设备时，我们把导体线圈稳稳地放在交变磁场发生器的正上方，确保它们之间的距离足够近。
这就像给两个好朋友搭建一个温馨的小窝，便于他们交流感情！然后，连接电表，记得小心翼翼，别让电线打个结，那可是麻烦事。
2.2 开始实验准备就绪后，我们开始慢慢调节交变磁场发生器的频率。
随着频率的变化，我们的电表开始跳动，仿佛在兴奋地告诉我们：“看，这就是交变磁场给我带来的电流！”在这个过程中，我们观察到电流的大小和方向的变化，简直像看一场精彩的魔术表演。
07-实验七 用电磁感应法测磁场分布图文模板
实验目的
➢ 了解用电磁感应法测交变磁场的原理和方法 ➢ 测绘载流圆形线圈轴向的磁场分布 ➢ 测绘载流亥姆霍兹线圈轴向和径向的磁场分布 ➢ 研究探测线圈的法线与亥姆霍兹线圈的轴线呈不同夹 角时所产生的感应电动势的变化规律
基本电磁知识
电磁感应：当穿过线圈中的磁通量发生变化时，线圈中将 产生感应电动势，这种现象称为电磁感应。 磁通量：Φ = BScosθ 感应电动势：ε = −n dΦ
思考： 如何测量恒定磁场的大小？
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资料搜集
dt
补充知识
对磁场测量，必须首先明确： ➢ 测磁场，指的是测磁场中某处的磁感应强度B ➢ 本实验的磁场是交变磁场（由通以交变电流的圆线圈 产生），测B，指的是测它的有效值 ➢ 要知道某个磁场的分布，显然要测多个点的B。
载流圆形线圈的磁场
在半径为R、匝数为N的圆形线圈中通以交变电流I（有
效值），圆形线圈轴线上某点的磁感应强度B（有效值）的
2
NSω
实验仪器
测试仪
实验仪
探测线圈 （360度旋
转）
左侧线 圈
探测线圈径向移动 手轮
（线圈前后移动）
左侧线圈励 磁电流输入
端口
探测线 圈
电压输
右侧线 圈
探测线圈轴向移动 手轮
（线圈左右移动）
右侧线圈励 磁电流输入
端口
励磁电流 频率
励磁电流大 小
感应电 压
励磁 频率 调节
励磁电 流输出
励磁电 流调节
容
1.测量单个载流圆形线圈轴线上磁场的分布 2.测量载流亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布 3.测量载流亥姆霍兹线圈径向的磁场分布 4.验证公式
εm = NSωBmcosθ *5.研究励磁电流频率改变对磁场强度的影响(可不做)
利用电磁感应法测交变磁场参考实验报告
《利用电磁感应法测交变磁场》参考实验报告实验目的1．了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法。
2．测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布。
3．研究双线圈逆接时，磁场轴向分布情况。
实验仪器FB201-Ⅰ型交变磁场实验仪，FB201-Ⅱ型交变磁场测试仪。
实验步骤1．测量圆电流线圈轴线上磁场的分布。
接好电路，调节交变磁场实验仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝0.400Ａ，以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0 mm 测一 个Ｕ值，测量过程中保持励磁电流值不变，并保证探测线圈法线方向与圆电流线圈轴线D 的夹角为00。
2．测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布。
把交变磁场实验仪的两组线圈串联，接到交变磁场测试仪的输出端钮。
调节交变磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝0.400Ａ。
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Ｕ值。
3．双线圈逆接，测量磁场轴向分布情况。
把交变磁场实验仪的两组线圈同名端串联起来，另一对同名端接到交变磁场测试仪的输出端钮。
调节交变磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝0.400Ａ。
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Ｕ值。
实验数据记录及处理磁感应强度的最大值max max B NS NS εωω== 其中U 为测量的电压有效值，Ｎ为探测线圈的匝数，Ｓ为该线圈的截面积，ω为励磁电流的圆频率。
本实验中N = 800匝的线圈，ω和励磁电流的频率f 的关系为2 f ωπ=，实验中f 为50赫兹。
将数据代入可得30.103(10)m B U T -=U 的单位为mV 。
1．圆电流线圈轴线上磁场分布的测量数据记录与处理。
实验参数：励磁电流有效值I =400mA ，频率f =50Hz2．亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布的测量数据记录与处理。
实验参数：励磁电流有效值I =400mA ，频率f =50Hz3．双线圈逆接，测量磁场轴向分布的测量数据记录与处理。
电磁感应法测交变磁场实验报告
电磁感应法测交变磁场实验报告一、实验目的本实验旨在通过电磁感应法测量交变磁场的基本原理和实验操作，加深对电磁感应现象的理解，掌握交变磁场测量的基本技能，并提高实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理电磁感应法是测量磁场的一种常用方法，其基本原理是法拉第电磁感应定律。
当一个导体回路在磁场中作切割磁感线运动时，导体中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与导体回路在磁场中的有效长度、切割速度、磁感应强度等因素有关。
通过测量导体回路中的感应电动势，可以推算出磁场强度的大小和方向。
三、实验步骤1.准备实验器材：磁棒、测量线圈、电流表、电压表、电阻箱、直流电源、导线等。
2.搭建实验装置：将测量线圈放置在磁棒上，确保线圈与磁棒平行且不相对移动。
将电流表和电压表连接到测量线圈的两端，并将电阻箱连接到电流表上以调节电流。
3.启动实验：逐渐增大直流电源的输出电流，观察并记录测量线圈中的感应电动势随电流的变化情况。
4.改变磁场方向：将磁棒翻转180度，再次逐渐增大直流电源的输出电流，观察并记录测量线圈中的感应电动势随电流的变化情况。
5.数据记录：将实验过程中测得的感应电动势、电流和电阻箱的电阻值记录在数据表中。
6.数据处理与分析：根据测得的数据，分析感应电动势与电流、磁场强度之间的关系，以及磁场方向对感应电动势的影响。
四、实验结果与数据分析以下是实验测得的部分数据：序号电流(A) 电阻(Ω) 电压(mV) 感应电动势(mV)1 0.10 100 10.0 50.02 0.20 100 20.0 120.03 0.30 100 30.0 220.04 0.40 100 40.0 340.05 0.50 100 50.0 480.06 0.50 200 50.0 240.07 0.50 300 50.0 167.0根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 E 与磁场强度 B、导体回路在磁场中的有效长度 L 和切割速度 v 的关系可以表示为：E = B L v。
电磁感应测量交变磁场实验报告
电磁感应测量交变磁场实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过电磁感应原理测量交变磁场的相关参数，深入理解电磁感应现象，掌握测量交变磁场的方法和技术，并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验原理1、电磁感应定律当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势。
其大小与磁通量的变化率成正比，即$E ＝ N\frac{d\Phi}｛dt}＄，其中$E$为感应电动势，＄N$为线圈匝数，＄＼Phi$为磁通量。
2、交变磁场的产生通过交流电源给线圈通电，在线圈周围产生交变磁场。
3、测量原理将探测线圈放入交变磁场中，由于磁场的变化，会在线圈中产生感应电动势。
通过测量感应电动势的大小和相位，可以计算出交变磁场的磁感应强度、频率等参数。
三、实验仪器1、交变磁场实验仪包括交流电源、产生磁场的线圈、探测线圈等。
2、示波器用于观察和测量感应电动势的波形。
3、多量程电压表和电流表用于测量电路中的电压和电流。
四、实验步骤1、连接实验仪器按照实验电路图，正确连接交变磁场实验仪、示波器、电压表和电流表等仪器。
2、调节交流电源的频率和电压使产生的交变磁场具有合适的参数。
3、测量探测线圈的感应电动势将探测线圈放入交变磁场中，通过示波器观察感应电动势的波形，并使用电压表测量其峰值和有效值。
4、改变探测线圈的位置和方向测量不同位置和方向下的感应电动势，研究磁场的分布规律。
5、数据记录与处理记录实验中测量得到的电压、电流、频率等数据，并进行分析和计算，得出交变磁场的相关参数。
五、实验数据1、交流电源的频率$f ＝ 50Hz$，电压$U ＝ 10V$。
2、探测线圈的匝数$N ＝ 100$匝。
3、在不同位置和方向上测量得到的感应电动势峰值和有效值如下表所示：｜位置|方向|感应电动势峰值（V）｜感应电动势有效值（V）｜｜｜｜｜｜｜中心|水平|85|60|｜边缘|垂直|52|37|六、数据处理与分析1、根据电磁感应定律，感应电动势$E ＝ N\frac{d\Phi}｛dt}＄，由于磁场变化是周期性的，可以表示为$B ＝ B_0\sin(＼omega t)＄，其中$B_0$为磁感应强度的峰值，＄＼omega ＝ 2\pi f$为角频率。
电磁感应法测交变磁场_讲义
电磁感应法测交变磁场在工业、国防、科研中都需要对磁场进行测量，测量磁场的方法有不少，如冲击电流计法、霍耳效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等，本实验介绍电磁感应法测磁场的方法，它具有测量原理简单，测量方法简便及测试灵敏度较高等优点。
一、实验目的1．了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法，掌握201FB 型交变磁场实验仪及测试仪的使用方法。
2．测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布。
3．了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况。
4．研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的轴线成不同夹角时所产生的感应电动势的值的变化规律。
二、实验仪器FB201－Ⅰ型交变磁场实验仪，信号频率可调范围30~200Hz ，信号输出电流，单个圆线圈可 900mA ≥ ，两个圆线圈串联400mA ≥。
亥姆霍兹线圈每个400匝，允许最大电流1A 。
三、实验原理1．载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场：（1）载流圆线圈中心轴线上的磁场分布:一半径为R ，通以电流I 的圆线圈，轴线上磁场的公式为 ：2/322200)(2X R R I N B +⋅⋅⋅=μ （1）式中0N 为圆线圈的匝数，X 为轴上某一点到圆心O '的距离，70410/,H m μπ-=⨯磁场的分布图如图1所示。
本实验取匝400N 0=，A 400.0I =，m 107.0R =，圆心O '处0X =，可算得磁感应强度为：T 10940.0B 3-⨯= , T 10328.1B 2B 3m -⨯==（2）亥姆霍兹线圈中心轴线上的磁场分布:两个相同圆线圈彼此平行且共轴，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，这对线圈称为亥姆霍兹线圈，如图2所示。
这种均匀磁场在科学实验中应用十分广泛，例如，显像管中的行、场偏转线圈就是根据实际情况经过适当变形的亥姆霍兹线圈。
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利用描点法作图：
图1 圆电流线圈轴线上磁场分布
图2 亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布
图3 双线圈逆接，测量磁场轴向分布
实验结论
1、圆电流线圈轴线上磁场分布情况：随距离中心的距离的增加磁感应强度逐渐减小。
2、亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布情况：在亥姆霍兹线圈内部磁场在轴线上基本均匀，
在亥姆霍兹线圈外部磁感应强度逐渐减小。
并且磁场关于中心对称镜像分布。
3、双线圈逆接，测量磁场轴向分布情况：中心处磁感应强度为零，由中心向两侧磁感
应强度逐渐增加，在两线圈圆心附近达到最大值。
两侧磁场以中心对称镜像分布。