最新测量螺线管的磁场00112
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一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应测量螺线管磁场的方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪，并对实验数据进行处理和分析。
二、实验原理1、霍尔效应当电流 I 沿垂直于磁场 B 的方向通过导体时，在导体垂直于电流和磁场的方向上会产生一个横向电位差 UH，这种现象称为霍尔效应。
霍尔电压 UH 与电流 I、磁感应强度 B 以及导体的厚度 d 等因素有关，其关系式为：UH ＝ KHIB/d，其中 KH 为霍尔元件的灵敏度。
2、螺线管磁场对于一个长直螺线管，其内部的磁场近似为均匀磁场，磁场强度 B 与电流 I、螺线管的匝数 N 和长度 L 有关，其关系式为：B ＝μ0nI，其中μ0 为真空磁导率，n ＝ N/L 为单位长度上的匝数。
三、实验仪器霍尔效应实验仪、螺线管、直流电源、数字电压表、毫安表等。
四、实验步骤按照实验电路图，将霍尔效应实验仪、螺线管、直流电源、数字电压表、毫安表等仪器正确连接。
2、调整仪器（1）将霍尔元件置于螺线管的中间位置，确保霍尔元件与螺线管的轴线平行。
（2）调节直流电源的输出电压，使通过螺线管的电流逐渐增大，观察数字电压表的读数变化，确保仪器正常工作。
3、测量霍尔电压（1）保持通过螺线管的电流不变，改变磁场方向（即改变电流方向），分别测量正、反向磁场下的霍尔电压 UH1 和 UH2，计算平均值UH ＝（UH1 ＋ UH2)／2，以消除副效应的影响。
（2）改变通过螺线管的电流 I，每次改变一定的值，测量对应的霍尔电压 UH，记录数据。
4、数据处理（1）根据测量数据，绘制 UH I 曲线。
（2）利用曲线的斜率和已知的霍尔元件灵敏度 KH，计算出螺线管内部的磁感应强度 B。
五、实验数据记录与处理｜通过螺线管的电流 I （mA) ｜霍尔电压 UH1 （mV) ｜霍尔电压UH2 （mV) ｜平均霍尔电压 UH （mV) ｜｜｜｜｜｜｜ 10 ｜ 125 ｜－120 ｜ 1225 ｜｜ 20 ｜ 250 ｜－245 ｜ 2475 ｜｜ 30 ｜ 370 ｜－365 ｜ 3675 ｜｜ 40 ｜ 490 ｜－485 ｜ 4875 ｜｜ 50 ｜ 610 ｜－605 ｜ 6075 ｜2、绘制 UH I 曲线以通过螺线管的电流 I 为横坐标，平均霍尔电压 UH 为纵坐标，绘制 UH I 曲线。
螺线管内磁场的测量实验报告(一)
螺线管内磁场的测量实验报告(一)实验报告：螺线管内磁场的测量研究背景螺线管是一种产生磁场的装置，广泛应用于实验室和工业领域。
为了深入了解螺线管内部的磁场分布情况，需要进行测量实验。
实验目的本次实验的目的是测量螺线管内磁场的分布情况，掌握螺线管的基本特性，提高实验操作能力。
实验原理螺线管内部的磁场分布可以通过霍尔元件进行测量。
将霍尔元件放置在螺线管内部，测量不同位置的磁场强度并进行数据处理。
实验步骤1.准备实验装置，将螺线管和霍尔元件连接好。
2.打开电源，调整电流大小，使磁场强度达到预定值。
3.按照实验布置图，在不同位置上放置霍尔元件，记录磁场强度值和坐标位置。
4.对实验数据进行处理，得出螺线管内部磁场的分布情况。
实验结果通过实验，我们得到了螺线管内部磁场的分布情况数据，绘制出了磁场分布曲线图。
实验结果符合理论值，表明实验操作正确，数据可靠。
实验结论本次实验成功测量了螺线管内部的磁场分布情况，掌握了螺线管的基本特性，提高了实验操作能力。
实验注意事项1.实验时需保持安全，注意电源等设备的正确使用。
2.实验前需仔细阅读实验原理，了解实验操作流程。
3.实验过程中需要仔细记录实验数据，确保数据的准确性。
4.实验后要及时整理实验数据和材料，保持实验区的整洁。
实验难点及解决方法实验中主要难点在于对螺线管和霍尔元件的连接以及实验数据的处理。
连接不良会导致数据不准确，数据处理错误会导致结果偏差。
为了解决这些问题，我们在实验前进行设备调试，确保设备连接正常，且能够正常工作。
在实验过程中，我们仔细记录实验过程和数据，防止数据处理错误。
同时，我们也进行了多次实验，对实验结果进行检验和验证，保证数据的可靠性和准确性。
实验拓展为了进一步深入了解螺线管的特性和应用，可以进行以下拓展实验：1.对不同尺寸的螺线管进行磁场分布测量，比较不同尺寸螺线管的磁场分布情况。
2.探究螺线管的电流-磁场关系，测量不同电流下螺线管的磁场强度，绘制出电流-磁场关系曲线。
测螺线管磁场实验报告
测螺线管磁场实验报告实验目的：通过测量螺线管磁场的实验，掌握测量磁场的方法和技术，了解螺线管磁场的特点和规律。
实验仪器：螺线管、直流电源、电流表、万用表、磁场探测器、导线等。
实验原理：当直流电流通过螺线管时，会在螺线管周围产生磁场，其磁感应强度与电流强度成正比。
螺线管的磁场是一种特殊的磁场，其磁感应线呈螺旋状分布。
实验步骤：1. 将螺线管竖直放置在实验台上，接通直流电源，调节电流大小，使螺线管中心处的磁感应强度为所需数值。
2. 用磁场探测器在螺线管周围进行磁场测量，记录下各点的磁感应强度。
3. 根据实验数据，绘制出螺线管磁场的磁感应线分布图。
实验结果与分析：通过实验数据处理和分析，我们得到了螺线管磁场的磁感应线分布图。
从图中可以看出，螺线管的磁场呈螺旋状分布，磁感应线密集的区域对应着磁场强度较大的区域，而疏松的区域对应着磁场强度较小的区域。
这与螺线管磁场的特点相符合。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了测量螺线管磁场的方法和技术，了解了螺线管磁场的特点和规律。
螺线管的磁场呈螺旋状分布，磁感应线密集的区域对应着磁场强度较大的区域，而疏松的区域对应着磁场强度较小的区域。
实验中还发现，调节电流大小可以改变螺线管磁场的磁感应强度，这为我们进一步研究磁场的特性和应用提供了重要的实验基础。
总结：本次实验使我们对螺线管磁场有了更深入的了解，同时也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。
通过实验，我们不仅掌握了测量磁场的方法和技术，还对螺线管磁场的特点和规律有了更清晰的认识。
希望通过今后的实验学习，能够进一步深化对磁场的理解，为今后的学习和科研打下坚实的基础。
大学物理实验报告 螺线管磁场的测量
实验报告螺线管磁场的测量霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应。
1879年美国霍普金斯大学研究生霍尔在研究金属导电机理时发现了这种电磁现象，故称霍尔效应。
后来曾有人利用霍尔效应制成测量磁场的磁传感器，但因金属的霍尔效应太弱而未能得到实际应用。
随着半导体材料和制造工艺的发展，人们又利用半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著而得到实用和发展，现在广泛用于非电量的测量、电动控制、电磁测量和计算装置方面。
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年原西德物理学家冯·克利青研究二维电子气系统的输运特性，在低温和强磁场下发现了量子霍尔效应，这是凝聚态物理领域最重要的发现之一。
目前对量子霍尔效应正在进行深入研究，并取得了重要应用，例如用于确定电阻的自然基准，可以极为精确地测量光谱精细结构常数等。
在磁场、磁路等磁现象的研究和应用中，霍尔效应及其元件是不可缺少的，利用它观测磁场直观、干扰小、灵敏度高、效果明显。
本实验采取电放大法，应用霍尔效应对螺线管磁场进行测量。
关键词：霍尔效应；霍尔元件；电磁场；磁场一、实验目的1.了解螺线管磁场产生原理。
2.学习霍尔元件用于测量磁场的基本知识。
3.学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量霍尔片的UH -IS（霍尔电压与工作电流关系）曲线和UH -IM，B-IM（螺线管磁场分布）曲线。
二、实验原理霍尔效应从本质上讲，是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如图所示，磁场B位于Z轴的正向，与之垂直的半导体薄片上沿X轴正向通以电流IS（称为工作电流），假设载流子为电子（N型半导体材料），它沿着与电流IS相反的X轴负向运动。
由于洛伦兹力fL作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于Y轴负方向的B侧偏转，并使B侧形成电子积累，而相对的A侧形成正电荷积累。
螺线管内磁场的测量
实验九螺线管内磁场的测量在工业、国防和科学研究中经常要对磁场进行测量例如在粒子回旋加速器、受控热核反应、同位素分离、地球资源探测、地震预测和磁性材料研究等方面。
测量磁场的方法较多从测量原理上大体可以分为五类力和力矩法、电磁感应法、磁传输效应法、能量损耗法、基于量子状态变化的磁共振法。
常用的测量方法主要有冲击电流计法霍尔元件法、核磁共振法和天平法。
练习一用冲击电流计法测量螺线管内磁场【实验目的】1学习用冲击法测量磁感应强度的原理和方法2学会使用冲击电流计3研究长直螺线管内轴线上的磁场分布4对比螺线管轴线上磁场的测量值与理论值加深对毕奥萨伐尔定律的理解。
【实验仪器】冲击电流计、螺线管磁场测量仪、直流电源、直流电流表、电阻箱、滑线变阻器。
【实验原理】1.长直螺线管轴线上的磁场如图5.9.1所示设螺线管长为L半径为r0 表面均匀地绕有N匝线圈放在磁导率为卩的磁介质中并通以电流I。
如果在螺线管上取一小段线圈dL则可看作是通过电流为INdL/L的圆形载流线圈。
由毕奥萨伐尔定律得到在螺线管轴线上距离中心0为x的P点产生的磁感应强度dBx为3202rrLINdLdBx 5.9.1 图5.9.1长直螺线管轴的结构图OP2LLxOr21dLdBxrd 由图5.9.1 可知OsinrrsinrddL 代入式5.9.1得到dL y INdBxsin2 5.9.2因为螺线管的各小段在P点的磁感应强度方向均沿轴线向左故整个螺线管在P点产生的磁感应强度21coscos2sin22121LNIdLNIdBBx 5.9.3 由图5.9.1 可知 5.9.3 式还可以表示为2122rxLxLrxLxLLNIBx 5.9.4 令x0 得到螺线管中点O 的磁感应强度2120204rLNIB 5.9.5 令xL/2 得到螺线管两端面中心点的感应强度2122202LNIBLr 5.9.6 当L> rO时由式5.9.5 和式5.9.6 可知BL/2〜B0/2只要螺线管的比值L/rO保持不变则不论螺线管放大或缩小也不论线圈的匝数N 和电流I 为多少磁感应强度相对值沿螺线管轴的分布曲线不改变。
新型螺线管磁场测定实验报告
新型螺线管磁场测定一．实验目的1．验证霍耳传感器输出电势差与螺线管内磁感应强度成正比。
2．测量集成线性霍耳传感器的灵敏度。
3．测量螺线管内磁感应强度与位置之间的关系，求得螺线管均匀磁场范围及边缘的磁感应强度。
4．学习补偿原理在磁场测量中的应用。
二．实验原理霍耳元件的作用（如右图2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，是电子流方向由洛伦茨力作用而发生改变，在薄片两个横向面a 、b 之间应产生电势差， 这种现象称为霍耳效应。
在与电流I 、磁场B 垂直方向上产生的电势差称为霍耳电势差，通常用UH 表示。
霍耳效应的数学表达式为：IB K IB dR U H H H==)( （1）其中RH 是由半导体本身电子迁移率决定的物理常数，称为霍耳系数。
B 为磁感应强度，I 为流过霍耳元件的电流强度，KH 称为霍耳元件灵敏度。
虽然从理论上讲霍耳元件在无磁场作用(即B=0)时，UH=0，但是实际情况用数字电压表测时并不为零，这是由于半导体材料结晶不均匀及各电极不对称等引起附加电势差，该电势差U0称为剩余电压。
随着科技的发展，新的集成化(IC)元件不断被研制成功。
本实验采用SS95A 型集成霍耳传感器(结构示意图如图3所示)是一种高灵敏度集成霍耳传感器，它由霍耳元件、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。
对SS95A 型集成霍耳传感器，它由三根引线，分别是:“V+”、“V-”、“Vout ”。
其中“V+”和“V-”构成“电流输入端”，“Vout ”和“V-”构成“电压输出端”。
由于SS95A 型集成霍耳传感器，它的工作电流已设定，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。
在实验时，只要在磁感应强度为零(零磁场)条件下，调节“V+”、“V-”所接的电源电压(装置上有一调节旋钮可供调节)，使输出电压为2.500V(在数字电压表上显示)，则传感器就可处在标准工作状态之下。
一种利用霍尔效应测量螺线管磁场的新方法
第 15卷第 2期五邑大学学报 Vol.15 No.2 2001年 5月 JOURNAL OF WUYI UNIVERSITY (Natural Science Edition May 2001 文章编号2001关小泉广东江门 529020给出了一种利用霍尔效应测量螺线管磁场的新方法进而计算出通电长直螺线管内轴向磁场的分布 . 实践证明稳定性好极大地提高了实验精度和实验效率 . 关键词霍尔电势差数字电压表O436.1 文献标识码用霍尔效应法测定通电长直螺线管内轴向磁场分布的方法是用电位差计测量出螺线管内轴向上各点的霍尔电势差0I 为不变量只要测出 H U 就可以计算出磁场 Z B . 由于传统的实验所需仪器设备多线路复杂难以保证测量条件电流磁场强度等导致 H U 在实验过程中漂移较大用电位差计测量电势差还受到其它仪器精度及条件的限制标准电池未经常校检重复性误差较大 . 因此需要进行改进 .2 实验原理及装置为了克服上述实验方法的缺点我们找到了一种新的测量方法输入阻抗≥V R 30 MΩ»ô¶ûʵÑé×°ÖõÄ2=0I 20 mA6=B I 1 A在霍尔元件42000-10-11作者简介1961-女高级实验师从事物理实验方面的教学研究.五邑大学学报2001年52数字电压表测量出来 . 由于伴随着霍尔效应还有 4种副效应的影响因此分别测出 H 1U (B I I ++, 0H 3U (B I I −−, 0再计算出消除了副效应的影响后的 H U .(41H 4H 3H 2H1H U U +++=按照公式H HI KU B Z =就可以计算出螺线管的磁场 Z B . 式中 H K 为霍尔元件的灵敏度 . 由于所用数字电压表的输入阻抗为≥V R 30 M Ω, 霍尔元件4如令 H U 表示霍尔电势差I 表示流经霍尔元件4则有343两式%0040. 000000030100100H H H H H =+=+=−′=V R R R UU UU U ∆式表明完全可以忽略下同从而大大简化测量步骤 .3测量数据及数据处理表 1给出了使用电位差计方法一和用数字电压表测量霍尔电势差M ′第 15卷第 2期段长虹等(mA -1=0I 20 mA10ð40×= µ-7 H/m备注H1U H3U Èçͼ2所示 .五邑大学学报2001年54B /(10 T-3图2用两种方法测量通电长直螺线管内轴线上的Z B Z −关系曲线从图 2可以看出螺线管内轴线上磁场的均匀区约在 8.4 cm~19.2 cm 之间O ′点坐标为=′O B 1.421210−× T%2T10450. 1T 10450. 1421. 122=××−=−=−−′′′′理理O O O O B B B δ从式来看如实验耗时过长且温度电压霍尔元件的阻抗等条件均会发生变化检流计灵敏度较低更是产生误差的重要原因流过检流计的电流若低于I ∆值是无法观察到的实际上无法找到电位差计的补偿点而只能找到一个补偿区间当调节电位差计的读数为 1H U 时但由于检流计的分辨率有限 3端仍有微弱电流 1I 通过Ù100 =R 为霍尔元件4Ù9 =g R 为检流计的内阻 .同样检流计指零3端仍有微弱电流 2I 通过得且 10412×=−=I I I ∆-7 AV 105 (5H −×≈+=I R R U g ∆∆式说明就将给测量结果带来105H ×=U ∆-5 V 的系统误差≈HHU U ∆1%.第 15卷第 2期段长虹等可定出螺线管内轴线上磁场的均匀区约在10.4~19.4 c m 之间其坐标为=O B 14.56310−×T%5. 0T10450. 1T10450. 1456. 122=××−=−=−−理理O O O O B B B δ比较8使用数字电压表测量霍尔电势差 H U 的方法在螺线管中点 O 处分度值为6.7910−×A/分度来测量调节困难测量结果列于表 2.表 2使用电位差计(mA -1=0I 20 mA7010ð4−×= µH/m备注H1U H3U =′′O Z 15.0 cm由此可计算出9再比较8式1进而计算出磁感应强度 Z B 的分布 . 特别是对于测量通电螺线管产生的弱磁场而且实验中 H U 会有往增大方向的漂移这时可安排测量顺序如下 ,29 cm, 1 cm,29 cm, 1 cmH U 的漂移对结果的影响要小一些本实验仪器配置的原则是性能价格比高 . 如果实验换用常用的输入阻抗≥V R 10 M Ω的数字电压表按照式56 五邑大学学报自然科学版２００１年∆U H UH = ′ UH −UH UH = R 100 = = 0.001% R + RV 100 + 10 000 000 使同样数字电压表的接入误差也完全可以忽略. 而国产的输入阻抗RV ≥ 10 M Ω 的数字电压表的品种很多价格在 500~800 元比传统实验方法的仪器配置要节约资金 2000 元左右用效果要更佳因此本实验介绍的实验方法具有很好的实用性和可推广性. 参考文献 [1] 周晓聪.大学物理实验[M ]. 广州广东高等教育出版社 1996. Measuring Magnetic Induction in Spiral Tubes by Hull Effect DUAN Chang-hong GUAN Xiao-quan (Math. & Phy. Dept., Wuyi Univ., Jiangmen Guangdong 529020, China Abstract: Digital voltmeters, instead of voltage meters and other instruments, are used to measure Hull voltage and then to calculate the axial magnetic induction distribution in charged straight spiral tubes. This method has been proved to be more accurate and stable and thus improves precision and efficiency of experiments. Key words: Hull effect; Hull voltage; magnetic induction in spiral tubes; digital voltmeter; voltage meter。
螺线管内的磁场的测量-实验报告
University of Science and Technology of China96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The People ’s Republic of China螺线管内的磁场的测量实验报告李方勇 PB05210284 05010 第29组2号（周五下午）2006.10.26实验题目 螺线管内的磁场的测量实验实验目的1、测量通电螺线管线圈内的磁感应强度，讨论通电螺线管线圈内部I 、L 、x 和B 之间关系；2、计算出真空中的磁导率。
实验仪器① 螺线管线圈；②大电流电源；③磁场强度计；④探针（霍耳元件）；⑤导线和有机玻璃支架等。
实验原理按照Biot-Savart 定律可以推出在螺线管内任意一点P 的磁感应强度B 为：⎰--=-+=2/2/2102/32220)cos (cos 2])([2L L nI l x R IndlR B ββμμ 式中 221)2/(2/cos L x R L x +++=β 222)2/(2/cos L x R L x -+-=β螺线管的长为L ，x 为螺线管中点到P 点的距离。
I 为通过螺线管的电流。
n 为螺线管单位长度的匝数。
图3－1通电螺线管磁场分布实验内容1、 按下图装好仪器设备，将螺线管接到电流源上，将霍耳元件（探针）接到磁强计上，并将探针头放在螺线管的中央 a 点处。
选择磁强计的测量范围为20mT ，利用磁强计的”Compensation”钮调零。
图3－2. 实验设备接线图2、 实验测量：（螺线管总圈数N=30 ）（1）测量螺线管内电流I 变化时a 点的磁感应强度B 。
将螺线管的b 点放在16cm 处，c 点放在24cm 处，此时线圈长L 为8cm 。
调节电流源从0开始每次增加2A ，记录B ，但要注意每次测量时都要将电流源打到0点，将磁强计重新调零。
（2）以a 点为中点，改变b 、c 点的距离，使线圈长L 分别为8、10、15、20、25、30、35、40cm ，分别纪录B ，注意每次测量时都要将电流源打到0点，将磁强计重新调零。
螺线管测磁场实验报告
螺线管测磁场实验报告
《螺线管测磁场实验报告》
实验目的：通过实验测量螺线管在不同电流下产生的磁场强度，探究电流与磁
场的关系。
实验原理：螺线管是一种能够产生磁场的装置，当通过螺线管的电流增大时，
其产生的磁场强度也会增大。
通过在螺线管周围放置磁场传感器，可以测量出
不同电流下的磁场强度。
实验过程：首先，我们准备了一根螺线管和一个磁场传感器，将螺线管连接到
电源上，然后逐步增大电流，同时记录下每个电流下磁场传感器显示的数值。
经过一系列的实验，我们得到了不同电流下的磁场强度数据。
实验结果：通过实验数据的分析，我们发现随着电流的增大，螺线管所产生的
磁场强度也随之增大。
这一结果与实验原理相吻合，证明了电流与磁场强度之
间存在着明显的关系。
实验结论：通过本次实验，我们成功测量了螺线管在不同电流下产生的磁场强度，并验证了电流与磁场强度之间的关系。
这一实验结果对于理解磁场产生的
原理和应用具有重要意义。
总结：螺线管测磁场实验是一项简单而重要的实验，通过实验可以直观地观察
到电流对磁场的影响，有助于加深对磁场产生原理的理解。
希望通过本次实验，同学们能够更加深入地了解电磁学知识，并在今后的学习和科研工作中有所帮助。
测量螺线管的磁场
实验报告5-06级数学系 蔡园青 PB06001093实验题目：测量螺线管的磁场实验目的：学习测量交变磁场的一种方法，加深理解磁场的一些特性与电磁感应定律。
实验原理1、限长载流直螺线管的磁场图6.3.2-1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}])([])([{2212221220l x R lx l x R lx nIB -+--+++=μ 〔1〕式中l Nn A N 2,/104270=⨯=-πμ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6.3.2-1同时给出B 随x 的分布曲线。
由曲线显示，在螺线管部磁场近于均匀，只在端点附近磁感应强度才显著下降。
当l>>R 时，nI B 0μ=与场点的坐标x 无关，而在螺线管两端nI B 021μ=为部B 值的一半。
无限长密绕直螺线管是实验室中经常使用到的产生均匀磁场的理想装置。
1、测线圈法测量磁场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。
图6.3.2-2是实验装置的示意图。
当螺线管A 过一个低频的交流电流t I t i ωsin )(0=时，在螺线管产生一个与电流成正比的交变磁场t B t i C t B P ωsin )()(0== 〔2〕其中C P 是比例常数。
把探测圈A 1放在螺线管线圈部或附近，在A 1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1较小，匝数比拟少。
假设其截面积为S ，匝数为N 1，线圈平面的发线与磁场方向的夹角为θ，如此穿过线圈的磁通链数为θψcos )(11t B S N = 〔3〕根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为dtt dB S N dt d t E )(cos )(11θψ-=-= t B S N ωθωcos cos 011-=)2sin(cos 011πωθω+-=t B S N 〔4〕通常测量的是电压的有效值。
实验4.测量螺线管轴向磁场
实验4测量螺线管轴向磁场（a ） （b ）图1样品示意图显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，试样中载流子将受一个与F g 方向相反的横向电场力F g =eE H (2)其中E H 为霍尔电场强度。
F E 随电荷积累增多而增大，当达到稳恒状态时，两个力平衡，即载流子所受的横向电场力eE H 与洛仑兹力B V e 相等，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有B V e E =H e （3）设试样的宽度为b ，厚度为d ，载流子浓度为n ，则电流强度I S 与的V 关系为bd V ne I S =(4)由(3)、(4)两式可得dIsBR d IsB ne 1b E V HH H ===(5) 即霍尔电压V H （A 、A ´电极之间的电压）与I S B 乘积成正比与试样厚度d 成反比。
比例系数ne 1R H =称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。
根据霍尔效应制作的元件称为霍尔元件。
由式(5)可见，只要测出V H （伏）以及知道I S （安）、B （高斯）和d （厘米）可按下式计算RH （厘米3／库仑）。
8H H 10BI dV R ⨯=S (6) 上式中的108 是由于磁感应强度B 用电磁单位（高斯）而其它各量均采用C 、G 、S 实用单位而引入。
霍尔元件就是利用上述霍尔效应制成的电磁转换元件，对于成品的霍尔元件，其R H 和d 已知，因此在实际应用中式(5)常以如下形式出现：V H =K H I S B(7)必须强调指出：严禁将测试仪的励磁电源“I M 输出”误接到实验仪的“I S 输入”或“V H 、Vσ输出”处，否则一旦通电，霍尔元件即遭损坏！为了准确测量，应先对测试仪进行调零，即将测试仪的“I S 调节”和“I M 调节”旋钮均置零位，待开机数分钟后若V H 显示不为零，可通过面板左下方小孔的“调零”电位器实现调零，即“0.00”。
B. 转动霍尔元件探杆支架的旋钮X 、Y ，慢慢将霍尔元件移到螺线管的中心位置。
【物理课件】测量螺线管的磁场
【物理课件】测量螺线管的磁场1.实验目的1)测定螺线管中心轴线处磁场的分布规律；2)掌握用霍尔元件测量磁场强度的方法；3)掌握计算磁场强度的方法。
2.实验原理当螺线管通电时，管内产生匀强的磁场。
在管内可观测到磁场强度随距离增大而减小的变化，磁场分布规律为中心轴线上的磁场强度最大，向两侧逐渐减小。
通过测量不同位置的磁场强度，可以得到磁场随距离的变化规律，从而计算磁场的强度。
3.实验器材霍尔元件、数字电压表、电流表、螺线管、高灵敏度磁力计、钢直尺、铅笔等。
4.实验步骤1)将数码电压表和电流表按照电路图接线，测量电源电压和电流大小，调整电源为稳定模式。
注意检查接线是否正确，避免烧毁实验器材。
2)用高灵敏度磁力计对接线产生的磁场进行校准，记录磁场强度随距离变化的规律。
注意磁力计的位置应尽量靠近中心轴线，避免电流线圈内外的干扰。
3)在螺线管内放置霍尔元件，将元件移动到不同位置，记录磁场强度随位置变化的规律。
4)根据实测数据，绘制磁场强度与距离的关系曲线。
选取中心轴线的磁场强度作为磁场的强度，计算磁场在螺线管内的分布情况。
5.实验注意事项1)实验过程中应注意安全，避免电流过大烧毁实验器材或引起触电等危险。
2)测量磁场强度时应考虑周围环境对测量结果的影响。
如电磁干扰、磁场高斯计的位置和姿态等因素。
3)在调整电源的过程中应注意不要将电压档位调得过高，以免烧毁实验器材。
6.实验结果分析1)根据实验数据，绘制磁场强度与距离的变化曲线。
曲线应呈现出磁场从中心轴线开始向两侧逐渐减小的规律。
2)根据实际测量结果和计算得到的磁场强度，对不同位置的磁场进行比较，验证实验结果的正确性。
3)分析磁场在螺线管内的分布规律，结合理论知识，探讨螺线管产生的磁场强度与电流、匝数等因素之间的关系。
7.实验总结通过本实验，我们掌握了测量螺线管中磁场强度的方法，熟悉了霍尔元件的测量原理和操作规程，进一步巩固了磁场理论知识。
实验结果表明，磁场强度是随距离增大而逐渐减小的，这一规律为日后应用磁场产生的物理现象奠定了基础。
螺线管磁场的测定
螺线管磁场的测定螺线管是一种由导体绕成的螺旋形线圈，具有较强的磁场产生能力。
在电磁学研究中，常需要通过测定螺线管的磁场来研究与之相互作用的物体或者其他相关问题。
因此，本文将介绍如何测定螺线管的磁场以及其相关应用。
1. 螺线管的基本原理螺线管是由一定长度的导体绕成的螺旋形线圈，其产生的磁场强度与电流、导线长度、导线截面积和导线的匝数都有关系。
螺线管的磁场主要集中在线圈中心的轴线上，其大小与轴线的距离成反比。
$$ B=\frac{\mu_0 I N}{l} $$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，l为线圈长度。
通过改变电流强度或者线圈匝数，可以调节螺线管的磁场强度。
螺线管的磁场测量方法主要有两种：直接法和布尔法。
（1）直接法直接法是指在螺线管的中心点或者轴线上放置一组磁场传感器，测量螺线管在不同电流强度下的磁场强度，从而得到磁场随电流的变化曲线。
这种方法的优点是测量简单直观，并且适用于各种不同形状和规格的螺线管。
（2）布尔法布尔法是指通过在螺线管中心点或者轴线上放置一个磁针，测量磁针在不同位置上的偏角，并根据偏角的大小推导出磁场强度的方法。
这种方法的优点是测量精度高，并且只需要一个磁针即可，但是比较繁琐。
螺线管磁场测量的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：（1）医学应用MRI是一种基于核磁共振原理的医学成像技术，其核心设备就是由大量螺线管组成的磁场系统。
通过测量螺线管的磁场分布，可以得到MRI设备的磁场强度和方向，从而保证成像精度。
（2）物理学研究在物理学研究中，常常需要通过测量磁场来研究物体的性质和相互作用关系。
例如，在研究磁共振现象时，可以利用螺线管的磁场产生能力来实现样品的磁化并测量其反应信号。
（3）工业应用在一些工业生产中，需要使用磁场对物体进行加热、切割、搬运等处理。
螺线管的磁场产生能力可以用来控制和调节这些加工过程，提高生产效率和质量。
总之，螺线管磁场的测定是电磁学研究和应用的重要基础之一，其应用范围广泛。
螺线管内的磁场的测量
演示实验二螺线管内的磁场的测量84系别:11 学号:PB07210265 姓名:桑若昕实验目的1、测量通电螺线管线圈内的磁感应强度，讨论通电螺线管线圈内部I、L、x和B之间关系；2、计算出真空中的磁导率。
实验设备①螺线管线圈；②大电流电源；③磁场强度计；④探针（霍耳元件）；⑤导线和有机玻璃支架等。
实验原理按照Biot-Savart 定律可以推出在螺线管内任意一点P 的磁感应强度B为：⎰--=-+=2/2/212/32220)cos(cos2])([2LLnIlxRIndlRBββμμ式中221)2/(2/cosLxRLx+++=β222)2/(2/cosLxRLx-+-=β螺线管的长为L，x 为螺线管中点到P点的距离。
I为通过螺线管的电流。
n为螺线管单位长度的匝数。
图1通电螺线管磁场分布实验内容1、按上图装好仪器设备，将螺线管接到电流源上，将霍耳元件（探针）接到磁强计上，并将探针头放在螺线管的中央a点处。
选择磁强计的测量范围为20mT，利用磁强计的”Compensation”钮调零。
图2. 实验设备接线图2、实验测量：（螺线管总圈数N=30 ）（1）测量螺线管内电流I变化时a点的磁感应强度B。
将螺线管的b点放在12.5cm处，c点放在27.5cm 处，此时线圈长L为15cm。
调节电流源从0开始每次增加2A，记录B，但要注意每次测量时都要将电流源打到0点，将磁强计重新调零。
（2）以a点为中点，改变b、c点的距离，使线圈长L分别为8、10、15、20、25、30、35、40cm，分别纪录B，注意每次测量时都要将电流源打到0点，将磁强计重新调零。
（3）如果探针没有处在螺线管的轴心位置，对实验结果有否影响？用实验测量结果回答，说明原因。
（4）自行设计利用该设备来测量当地的地磁场，如果不成功则分析出原因。
如果成功写出数据和结论。
数据处理与作图(注:由于一开始接口是反接的,电流与磁感强度均为负,故这里取绝对值):12345131.改变bc的长度L,得出B与I的关系图:L=8cm时,B= 0.30536I+ 0.01364(mT),拟合系数R= 0.99982L=10cm时,B= 0.26323I+ 0.00682(mT),拟合系数R= 0.99948L=15cm时, B= 0.208I+ 0.05091(mT),拟合系数R= 0.99925L=20cm时,B= 0.16691I+ 0.01455(mT),拟合系数R= 0.99914L=25cm时,B= 0.1345I -0.02773(mT),拟合系数R= 0.99831L=30cm时,B= 0.1205I+ 0.005(mT),拟合系数R= 0.99534L=35cm时,B= 0.091I+ 0.00455(mT),拟合系数R= 0.99501L=40cm时,B= 0.08773I+ 0.00909(mT),拟合系数R= 0.99141由图可知,B和I基本呈线性关系,且B虽I的增大而增大,对于相同的I值,L越小,B越大.2.测量探针在螺线管的不同位置,B与x的关系图:其中b点在10cm处,c点在30cm处,I=10A,横坐标x为探针的位置.B会随着x越来越靠近中心20cm处而增大,而在最接近中心时又有一定的回落.3. 真空中的磁导率的计算.代入L=40cm时的数据,经化简得标准值为,还是有一定误差的.4.测量当地的地磁场.我们采用的方法是把正负接口反接,然后得出的值的绝对值和正常接法的绝对值做差,两者存在差原因即使因为反接后线圈产生的磁场反向,而地磁场不变向,所以就会造成两者绝对值的差异,其值大约是地磁场的两倍.取差值的平均值:得出地磁场的大小约为:而地球表面的地磁场强度,在赤道约为,在两极约为,由于没有绕360度多点取值，侧出来的是该点某一特定方向的磁感应强度，所以还是存在一定误差的.思考题1．如果探针没有处于螺线管的轴心位置，对实验结果是否影响？答：实验结果以及公式分析，探针在平行于管方向上没有处于轴心位置会对实验结果造成影响，在一定范围内，越靠近中心，磁感应强度越大。
测量螺线管的磁场
实验报告5-06级数学系 蔡园青 PB06001093实验题目：测量螺线管的磁场实验目的：学习测量交变磁场的一种方法，加深理解磁场的一些特性及电磁感应定律。
实验原理1、 限长载流直螺线管的磁场图6.3.2-1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 }])([])([{2212221220l x R lx l x R lx nIB -+--+++=μ （1）式中l Nn A N 2,/104270=⨯=-πμ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6.3.2-1同时给出B 随x 的分布曲线。
由曲线显示，在螺线管内部磁场近于均匀，只在端点附近磁感应强度才显著下降。
当l>>R 时，nI B 0μ=与场点的坐标x 无关，而在螺线管两端nI B 021μ=为内部B 值的一半。
无限长密绕直螺线管是实验室中经常使用到的产生均匀磁场的理想装置。
1、 测线圈法测量磁场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。
图6.3.2-2是实验装置的示意图。
当螺线管A 中通过一个低频的交流电流t I t i ωsin )(0=时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场t B t i C t B P ωsin )()(0== （2）其中C P 是比例常数。
把探测圈A 1放在螺线管线圈内部或附近，在A 1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1较小，匝数比较少。
若其截面积为S ，匝数为N 1，线圈平面的发线与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为 θψcos )(11t B S N = （3）根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为 dtt dB S N dt d t E )(cos )(11θψ-=-= t B S N ωθωcos cos 011-= )2sin(cos 011πωθω+-=t B S N （4）通常测量的是电压的有效值。
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实验题目：测量螺线管的磁场
实验目的：学习测量交变磁场的一种方法,加深理解磁场的一些特性及电磁感应定律. 实验原理：
1、有限长载流直螺线管的磁场
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 }]
)([]
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2
2
1222
1220l x R l x l x R l
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B -+--
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μ
(1)
式中l
N
n A N 2,/10
427
0=
⨯=-πμ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.由曲线显示,在螺线管内部磁场近于均匀,只在端点附近磁感应强度才显著下降.当l>>R 时,nI B 0μ=与场点的坐标x 无关,而在螺线管两端nI B 02
1
μ=为内部B 值的一半.无限长密绕直螺线管是实验室中经常使用到的产生均匀磁场的理想装置.
2、 测线圈法测量磁场
本实验采用探测线圈法测量直螺线管中产生的交变磁场.图6.3.2-2是实验装置的示意图.当螺线管A 中通过一个低频的交流电流t I t i ωsin )(0=时,在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场
t B t i C t B P ωsin )()(0== (2)
其中C P 是比例常数.把探测圈A 1放在螺线管线圈内部或附近,在A 1中将产生感生电动势.探测线圈的尺寸比1较小,匝数比较少.若其截面积为S,匝数为N 1,线圈平面的发线与磁场方向的夹角为θ,则穿过线圈的磁通链数为
θψcos )(11t B S N = (3)
根据法拉第定律,线圈中的感生电动势为
)(t E )2
sin(cos 011π
ωθω+
-=t B S N (4)
通常测量的是电压的有效值.设E(t)有效值为V,B(t)有效值为B,则有 θωcos 11B S N V = (5)
由此得出磁感应强度 θ
πθ
ωcos 2cos 2
11211f r N V
S N V B =
=
(6) 其中r 1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A 1在同一轴线上,此时
1cos =θ,则螺线管中的磁感应强度为
f
r N V
B 2
1122π=
(7) 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A 1两端连接数字毫安计用于测量A 1种感生电动势的有效值.
实验数据:
观察互感现象
f /Hz x /cm I /mA V /mV
A接信号发生器1000 7.5 45 549
A1接信号发生器1000 7.5 45 510
数据分析及处理:
1)探测线圈的感生电动势与螺线管中的磁感应强度B与电流I的关系:
(2)改装后的电路图
(3)做出实验数据的V-I曲线,得:
容易发现,上面的图像可以高度拟合为一条过原点的直线,顾客认为U正比于I,即U=kI,且其斜率同样与频率f存在正比关系(k1500=19.55=2.08k750=4.05k375,k750=1.95k375),故可认为U正比于I与f的乘积,即
∝
V⋅
f
I
(4)观察第二组数据,其中V和f*I均可认为是不变量,这一结果更验证了上述结论.
(5) }]
)([]
)([{
2
2
1222
1220l x R l x l x R l
x nI
B -+--
+++=
μ (1)
f
r N V
B 21122π=
(7)
以B 1表示有(1)式算出的理论值,B 7表示由(7)式算出的实验值. (1) x=0,f=750Hz,I=25.0mA, V=220mV: B 1=0.000405T B 7=0.000402T
(2) x=l5cm,f=750Hz, I=25.0mA, V=105mV: B 1=0.000204T B 7=0.000192T (3) 结果分析：
由上述结果可以看到理论值B 1之与实验值B 7的差别不大,且021==≈x l x B B ,符合理论的预言,但在
x=15cm 时B 1与B 7的差别稍大,这主要是因为实验中的各种误差,如探测线圈与螺线管的互感,探测线圈略为偏离了螺线管的中心轴等因素造成的. 2) 测量值螺线管上的磁场分布 (3)
有实验数据做出V(x) - x 曲线:
该曲线的形状与螺线管中的磁场分布理论图形基本一致,且在公式f
r N V
B 21122π=
中,V 与B 成正
比关系,故可认为该曲线既是在纵轴拉伸过的B(x) – x 曲线.
可以由图形看出:
曲线在一定误差内可以认为是单调递减的,即距离螺线管中心越远,磁场越弱.
在x<10时,曲线基本保持水平,即是说明在螺线管内部,靠近中心的部分磁场基本均匀.
L
在10<x<L=15时,曲线呈凸形下降,并在x=L 处基本降至x=0处的1半.这说明在螺线管的边缘部分,磁场的空间分布不再均匀.
在x>L=15时,曲线呈凹形下降,并在无穷远处趋于零.即,在螺线管外部依然存在不均匀的磁场,且其强度随距离递减. (4)
2
1509.010015100≈====x l x V V ,原因在于021
021====x l x B nI B μ,且B V ∝,该值在误差范围内符合理论预言.
3) 观察互感现象
取x=7.5cm,f=1000Hz,I=45.0mA ,V=549mV,反接后V=510mV.
两次测量的V 值基本相同.由电磁感应定律,在互感现象中,电压比等于匝数比,电流比等于匝数的反比,从而两次测量的电压相等.
思考题：
用探测线圈法测量磁场时,为何产生磁场的导体中必须通过低频交流电而不能通过高频交流电？ 答：螺线管可以看成是一个电感,如果用高频的交流电,会使得感抗很大,影响电流及电压的测量.
《专业技术人员互联网时代电子商务》参考答案
• 一、单选题(每题1分,共20题)
（ ）是企业通过互联网直接向个人消费者销售产品和提供服务的经营方式，是消费者广泛接触的一类电子商务，也是互联网上最早创立的电子商务模式。
A 、2B 电子商务模式 B 、2C 电子商务模式 C 、B2C 电子商务模式 D 、2B 电子商务模式 参考答案：C
1、不属于网络广告比较常见的策略有（ ） • A 、网络广告时段策略• B 、利益导向策略 • C 、网络创新策略• D 、广告市场策略 • 答案：C
2、B2B 电子商务模式的萌芽阶段是（ ）。
• A 、1999年• B 、2002—2000年 • C 、1998—2000年• D 、1993年 • 答案：C
3、EDI 网络传输的数据是( ) • A 、自由文件• B 、平面文件
• C 、用户端格式• D 、EDI 标准报文 • 答案：D
4、下列不属于网络广告特点的是（ ） • A 、交互性强• B 、传播范围有限•
C、灵活性和低成本•
D、受众数量可准确统计
•答案：B
5、超级网银是由哪个银行推出的（）
•A、工商银行•B、中国人民银行
•C、农村信用•D、农业银行
•答案：B
6、下面不是筛选网络中介服务商时要考虑因素的是（）•A、卖家和产地•B、成本和信用
•C、功能和特点•D、功能和信用
••参考答案：A
7、网上商店日常运营管理不包括（）
•A、订单管理•B、销售统计
•C、客户查询和商家信用值•D、商品预览
•答案：D
8、下面不属于网上银行的业务项目是（）
•A、支付宝•B、国际银行•C、企业银行•D、QQ发红包•答案：B
•参考答案：A。