大物实验5 磁场
大学物理实验磁场的描绘实验报告
大学物理实验磁场的描绘实验报告
本文旨在报告一次大学物理实验,用来描绘一个磁场。
该实验使用一种叫做磁恢复效应(Magnetic Recoery Effect)的测量技术,它可以用来测量磁场的分布和强度,从而使研究人员对磁场的描绘有更深入的了解。
研究的第一步是设置实验台。
实验台非常简单,由基板上的一系列磁性物体组成,像石墨、铁片、电线等。
在实验台上,这些磁性物体可以用来使磁场有更清晰的分布,也可以用来识别出磁场的强度。
研究的第二步是使用特殊的磁敏感仪器来测量实验台上的磁场。
磁敏感仪器能够将磁场的方向、强度和分布等信息转换为电子信号,从而使得研究人员能够精确地分析磁场分布并得出结论。
研究的第三步是数据分析与结论得出。
在这个阶段,研究人员就可以将刚刚测量出来的电子信号转换为可视化的形式,以便于更清楚地描绘出磁场的分布。
此外,利用物理理论,研究人员还可以得出一系列关于磁场的结论,包括磁场的性质和特性等。
本实验的结果表明,可以通过磁恢复效应技术,成功地描绘出一个磁场的分布和强度。
在实际应用中,我们可以利用这种方法来探究自然界中各种物质及其特性的相互作用,也可以为未来科学技术的发展提供有力的依据。
总之,这次大学物理实验的结果表明,磁恢复效应实验可以在正确的条件下成功地描绘出一个磁场的分布和强度,为未来科学技术的发展提供了重要的信息。
大学物理实验磁场分布测量中国地质大学长城学院
二、实验仪器
亥姆霍兹载流线圈,探测线圈,导线等
三、实验原理
因为磁场是一个矢量场,所以测量磁场分 布的任务,就是要测出磁场中各点的磁感应强 度的大小和方向。
1.磁感应强度大小的测量 (电磁感应法)
2. 磁场方向的确定
磁场的方向本来可用探测线圈输出最大感应电动 势时探测线圈平面的法线方向来确定。但是用这种方法 测定的磁场方向误差较大,原因是在该位置附近转动探 测线圈时磁通量变化率小,所产生感生电动势引起毫伏 表的读数变化不易察觉,即测量灵敏度低。 如果这时把探测线圈平面旋转90°,使磁场方向与 线圈平面法线垂直,此时探测线圈方向稍有变化,磁通 量变化率最大,能引起毫伏表的读数有明显改变,提高 测量灵敏度,使测量误差较小。实验中就是以毫伏表读 数最小时的探测线圈方向来确定磁场的
学
物
理
实
验
磁场分布测量
中国地质大学长城学院
亥姆霍兹通电线圈能在两线圈中间区域产生比 较均匀的磁场。在生产和科研中,若所需磁场不太 强时,常用这种方法来获得较均匀的磁场。测磁场 的方法有多种,该实验是通过电磁感应的方法实现 对磁场的测量。
一、实验目的
1.学习电磁感应法测磁场的原理。 2.学习用探测线圈测量载流线圈磁场的方法。 3.验证磁场矢量迭加原理。 4.了解亥姆霍兹载流线圈磁场的特性
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计算表明,亥姆霍兹载流线圈中间区域为近似均匀的磁场。
四、实验内容
1、测量单个载流圆线圈(固定的)轴线上的磁场分布 2、测量亥姆霍兹载流线圈轴线上的磁场分布 3、亥姆霍兹载流线圈(或单个载流线圈)磁场方向确定
五、思考题
1、单个载流圆线圈平面中心O点与同一平面内其它点 的磁场强度大小有怎样的关系?定性说明理由? 2、亥姆霍兹载流线圈的磁场分布有什么特点? 3、借助本实验仪器,如何改进或增加仪器设备,测量 实验环境下的地磁场的分布情况?查阅资料自主设 实验。
大学物理实验报告之磁场描绘
大学物理实验——磁场描绘试验人:王志强学号:0908114045组号:第15组一、试验目的:1、掌握霍尔效应原理测磁场;2、测量单匝载流圆线和亥姆霍兹线圈上的磁场分布。
二、实验仪器:(1)圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台,台面上有等距离间隔的网格线;cm 0.1(2)高灵敏度三位半数字毫特斯拉计、三位半数字电流表及直流稳流电源组合仪一台;(3)传感器探头是由2只配对的95A 型集成霍耳传感器(传感器面积4mm×3mm×2mm)与探头盒。
(与台面接触面积为20mm×20mm)(4)不锈钢直尺()、铝合金靠尺cm 30三、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)上某点的磁感应强度为:(1)I N x R R B ⋅+⋅=2/32220)(2µ式中为真空磁导率,为线圈的平均半径,为圆心到该点的距离,为线µR x N 圈匝数,为通过线圈的电流强度。
因此,圆心处的磁感应强度为:I 0B (2)I N RB ⋅=200µ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,线圈之间的距离正好等于圆形线圈的半径。
这种线圈的特d R 点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区,所以在生产和科研中有较大的使用价值,也常用于弱磁场的计量标准。
设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z O 任意一点的磁感应强度为:(3)⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛−++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛++⋅⋅⋅=′−222/322202221z R R z R R R I N B µ而在亥姆霍兹线圈上中心处的磁感应强度为:O ′0B (4)RI N B ⋅⋅=′2/3058µ四、实验内容:载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上各点磁感应强度的测量。
大学物理中的磁场与电磁感应实验
大学物理中的磁场与电磁感应实验磁场与电磁感应实验在大学物理教学中占据着重要的地位。
通过这些实验可以帮助学生深入理解和巩固电磁学知识,培养实际操作能力和科学思维能力。
本文将介绍几个常见的大学物理实验,包括磁场和电磁感应的实验原理、实验步骤以及实验装置。
实验一:磁场的测量磁场是指周围空间中存在的磁力作用力线。
学生可以通过磁感应线测量仪,如霍尔效应磁力计,来测量磁场的强度和方向。
实验原理:通过霍尔效应磁力计可以测量磁场的大小和方向。
当磁感应线垂直于霍尔效应磁力计的导线时,将在导线两侧产生电势差。
通过测量这个电势差,可以计算出磁场的强度。
实验步骤:1. 将霍尔效应磁力计用夹子固定在桌面上,确保它的导线与桌面平行。
2. 将指南针放在磁感应线测量仪的导线附近,使指南针指向仪器的导线。
3. 通过改变带电的领导者的位置和方向,记录下每个位置的电势差。
4. 根据电势差的变化,计算出磁场的强度和方向。
实验装置:- 霍尔效应磁力计- 指南针- 带电的领导者实验二:电磁感应的现象电磁感应是指导体内感应出电流的现象。
在这个实验中,学生可以通过改变磁场中的磁通量来观察电流的产生和变化。
实验原理:当导体穿过磁场时,磁通量发生变化,导致感应电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化率与感应电势的大小成正比。
实验步骤:1. 将一根通电的导线穿过一个磁铁,形成一个线圈。
2. 使用一个示波器来测量感应电势随时间的变化。
3. 改变磁场的强度和方向,并记录下感应电势的变化。
4. 根据记录的数据分析磁场对感应电势的影响。
实验装置:- 磁铁- 通电的导线- 示波器实验三:电磁铁的制作与应用电磁铁是利用电磁感应原理制造的一种可以产生强大磁场的装置。
学生可以通过自制电磁铁,并利用它展示电磁感应的应用。
实验原理:当电流通过导线时,会产生磁场,如果将导线绕成线圈,那么就可以增强磁场的强度。
这就是电磁铁的工作原理。
实验步骤:1. 使用绝缘铜线将铁芯绕成线圈。
《大学物理实验课件:测量磁场》
本课件介绍测量磁场的基本概念和特征,并探讨了多种测量方法和实验,包 括磁场强度、磁通量、安培环以及磁力计等。
磁场的概念和基本特征
什么是磁场?
磁场是指物体周围存在的一种物理现象, 它会对周围的磁性物质产生作用力。
磁场的特征
磁场具有方向性,呈现出从南极到北极的 走向。
磁场的单位
通过磁针测量磁场的强度 和方向。
2 霍尔传感器测量
利用霍尔传感器测量磁场 的强度。
3 电感测量
使用电感测量磁场产生的 感应电动势。
磁场的三维矢量测量
1 三轴磁力计
使用三轴磁力计来测量磁场的三维矢 量。
2 磁通量探测器
利用磁通量探测器来测量磁场的矢量 方向。
3 磁场地图绘制
利用磁场测量仪器绘制磁场强度的空间分布图。
将电流通过安培环,并测量其产生的磁 场强度。
改变电流大小
改变通过安培环的电流大小,并记录磁 场强度的变化。
安培力的实验测量
洛伦兹力测量
通过洛伦兹力测量磁场对电流所产生的作 用力。
电子束偏转仪
使用电子束偏转仪测量磁场的强度。
安培力计测量
使用安培力计测量磁场产生的作用力。
磁力计的实验测量
1 磁针测量
磁场的单位是特斯拉(Tesla),1特斯拉等于每平方米1牛顿的力。
磁场的测量方法
1 磁力计
通过磁力计来测量磁场强 度和磁感应强度。
2 霍尔效应
使用霍尔效应传感器来测 量磁场的强度和方向。
3 安培环
利用安培环来测量电流所 产生的磁场。
磁场强度的测量实验
1
半径测量
使用半径测量仪测量磁场的强度。
2
霍尔效应测量
磁场实验报告
磁场实验报告磁场实验报告引言在物理学中,磁场是一个重要的概念,它对于我们理解电磁现象和应用磁力有着重要的意义。
为了更好地理解磁场的性质和特点,我们进行了一系列的磁场实验。
本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和分析。
实验一:磁力线的观察我们首先进行了磁力线的观察实验。
我们将一根长长的磁铁放在一张纸上,然后在纸上撒上一层细铁粉。
通过轻轻敲击纸张,细铁粉会随着磁力线的分布而排列成一条条曲线。
我们观察到磁力线是从磁铁的南极流向北极,并且呈现出闭合的环形。
这说明磁力线是环绕磁铁的闭合曲线,从南极到北极。
实验二:磁场的力线密度为了研究磁场的力线密度,我们设计了一个实验。
我们使用一个磁铁和一个小磁针。
首先,我们将小磁针放在磁铁的不同位置,并记录下磁针的指向。
然后,我们用细铁粉在纸上描绘出磁力线的分布情况。
通过观察细铁粉的排列,我们发现磁力线在磁铁的两极附近更为密集,而在中间部分则相对稀疏。
这表明磁场的力线密度与磁铁的强度有关,强磁铁的磁场力线更为密集。
实验三:磁场对电流的影响我们进一步研究了磁场对电流的影响。
我们在一根直导线旁边放置了一个磁铁,并通过导线通电。
我们观察到,当电流通过导线时,导线周围会形成一个磁场。
这个磁场会与磁铁的磁场相互作用,导致导线受到一个力的作用。
我们通过改变电流的大小和方向,发现导线受到的力的大小和方向也会相应改变。
这表明磁场对电流有着明显的影响,并且力的大小和方向遵循一定的规律。
实验四:磁场的方向为了确定磁场的方向,我们使用了一个小磁针。
我们将小磁针放置在磁场中,并观察它的指向。
通过实验,我们发现小磁针会指向磁场的方向。
这意味着磁场的方向可以通过观察磁针的指向来确定。
我们还发现,磁场的方向是从磁铁的南极指向北极。
实验五:磁感应强度的测量最后,我们进行了磁感应强度的测量。
我们使用了霍尔效应传感器来测量磁场的强度。
通过将传感器放置在不同位置,并记录下测量值,我们可以得到磁场的分布情况。
我们发现,磁感应强度在磁铁的两极附近最大,并且随着距离的增加逐渐减小。
大学物理实验磁场的描绘实验报告
大学物理实验磁场的描绘实验报告
本文旨在报告大学物理实验磁场的描绘实验。
在本实验中,我们利用称重环、激光器、永磁体、金属球和数字磁力计来探测和测量磁场分布状况。
此外,使用激光文物仪测量磁场变化随深度变化而变化的情况。
首先,我们将一个永磁体放在一个称重环中,以此来产生一个磁场。
然后,我们向称重环里放入金属球,以此来探测磁场分布情况。
最后,我们使用激光文物仪测量磁场强度和磁场方向随深度的变化。
在本实验中,我们采用数字磁力计来检测和测量磁场的方向、强度及其深度变化情况。
该仪器能够准确地提供标记磁场参数的信息,如磁场强度、方向、深度等。
此外,我们也采用激光文物仪来测量磁场强度和方向随深度的变化情况。
经过实验分析,我们发现,当受到永磁体的作用时,金属球的位置会随时间发生变化。
此外,我们还观察到,当文物仪深入磁场时,磁场强度和方向随深度而变化。
总之,本实验检测了磁场的深度变化情况,并研究了永磁体影响金属球的变化情况。
实验结果表明,永磁体可以产生磁场,并且磁场强度随深度变化。
大学测磁场实验报告
一、实验目的1. 理解磁场的基本概念及其在物理现象中的应用。
2. 掌握使用霍尔效应原理测量磁场的原理和方法。
3. 学习使用实验仪器进行磁场测量,并分析测量结果。
二、实验原理磁场是描述磁力作用的一种物理量,其大小和方向可以通过多种方法进行测量。
本实验采用霍尔效应原理进行磁场测量。
霍尔效应是指当电流垂直于磁场方向通过导体时,会在导体的垂直方向上产生电压差的现象。
通过测量这个电压差,可以计算出磁场的强度。
三、实验仪器1. 霍尔效应传感器2. 直流稳流电源3. 电流表4. 毫伏电压表5. 载流线圈6. 磁场发生器7. 磁场分布测量仪四、实验步骤1. 将霍尔效应传感器放置在磁场发生器产生的磁场中。
2. 通过直流稳流电源向载流线圈供电,使电流通过线圈。
3. 调节磁场发生器的磁场强度,记录不同磁场强度下的霍尔电压。
4. 使用磁场分布测量仪测量不同位置的磁场强度,并与霍尔效应传感器测得的磁场强度进行比较。
五、实验结果与分析1. 霍尔电压与磁场强度的关系根据霍尔效应原理,霍尔电压UH与磁场强度B、电流I、霍尔系数RH以及霍尔片的厚度d成正比,与霍尔片的宽度b成反比,即:UH = RH I B d / b实验中,我们通过调节磁场发生器的磁场强度,记录不同磁场强度下的霍尔电压。
通过测量结果,我们可以验证上述公式,并计算出霍尔系数RH。
2. 磁场分布测量使用磁场分布测量仪测量不同位置的磁场强度,并与霍尔效应传感器测得的磁场强度进行比较。
通过比较,我们可以分析两种测量方法的结果差异,并探讨其原因。
六、实验总结1. 本实验通过霍尔效应原理测量磁场,验证了霍尔电压与磁场强度之间的关系,并计算出了霍尔系数。
2. 通过比较霍尔效应传感器和磁场分布测量仪的测量结果,我们可以分析两种测量方法的特点和适用范围。
3. 本实验加深了我们对磁场概念的理解,并提高了使用实验仪器进行磁场测量的能力。
七、注意事项1. 在进行实验时,要注意安全,避免触电和电火花伤人。
大学物理实验5 磁场
云南大学软件学院 实验报告课程: 大学物理实验 学期: 任课教师:班级: 学号: 序号: 姓名: 成绩:实验5 磁场一、实验内容1在本实验中预设带电粒子所带电荷q 与质量m 之比绝对值为1。
实验程序界面如下图:任意选定10个速度,调整磁感应强度值与电场强度值,使带电粒子的运动轨迹为水平直线。
将运动轨迹为直线所对应的速度、磁感应强度、及电场强度数值填入下表中。
问题:该带电粒子带正电荷还是负电荷?为什么?B x y二、实验内容21.当AC 杆以初速度v 0向右运动时,使用matlab 编写程序,求AC 杆运动的加速度方程、速度方程和位移方程。
2.使用matlab 编写程序,绘制AC 杆运动的速度曲线和位移曲线。
3.分析AC 杆能够移动的最大距离是多少?运动时间是多少?syms B L m R B v F v0F=sym((-(B*L).^2*v)/R);a=F/mu=dsolve('Dv=(-(B*L)^2*v)/(R*m)','v(0)=v0')x=dsolve('Dx=v0*exp(-B^2*L^2/R/m*t)','x(0)=0') t=0:0.01:5;u=1.*exp(-t);x=-1./exp(t)+1;subplot(2,1,1);plot(t,u);title('AC杆运动的速度');xlabel('t/s');ylabel('v/m*s^-^1');grid on;subplot(2,1,2);plot(t,x);title('位移');xlabel('t/s');ylabel('x/m');grid on;。
大学物理磁学实验报告
大学物理磁学实验报告实验名称:磁场的测量实验目的:1. 学习和掌握磁场的基本概念和性质。
2. 掌握测量磁场的方法和技巧。
3. 通过实验验证磁场的数学模型。
实验器材:1. 磁感强度测量仪。
2. 磁场均匀区与非均匀区的两组线圈3. 功率电源、电阻箱等。
实验原理:根据安培环路定理,磁场的磁感应强度B是以一定方向通过一个闭合回路的磁通量Φ与这个闭合回路的环路积分值之比。
实验步骤:1. 将磁感强度测量仪对准磁场,调整磁感强度测量仪上的方向指示器与磁场相符。
2. 调整磁感强度测量仪上的刻度,使指针指到零刻度处。
3. 测量磁感强度测量仪在磁场中的位置,记录下磁感强度测量仪的示数。
4. 移动磁感强度测量仪,测量不同位置的示数,并记录下来。
5. 根据测量的数据,绘制出磁感强度与位置的关系图。
6. 使用另一组线圈重复以上步骤。
实验数据处理:1. 将测量得到的磁感强度与位置的数据绘制成图像。
2. 利用线性回归方法,得到曲线的斜率,即磁感强度的变化率。
3. 计算磁感强度的平均值,以及相对误差。
实验结果分析:通过实验,测得了磁场中磁感强度与位置的关系图。
根据曲线的斜率,可以得到磁感强度的变化率,即磁场的强度大小。
同时计算磁感强度的平均值,可以得到实验结果的准确性。
实验结论:1. 磁感强度与位置存在线性关系。
2. 测量结果与理论预期基本吻合,实验结果较为准确。
实验心得:通过本次实验,我学习了磁场的基本概念和性质,掌握了测量磁场的方法和技巧。
同时,实践了实验数据的处理和结果分析方法,提高了自己的实验能力。
这次实验使我更加深入地理解了磁场的特性,也让我对物理实验产生了更浓厚的兴趣。
大学物理中的磁场与磁性实验
大学物理中的磁场与磁性实验磁场和磁性是大学物理学中重要的研究内容,通过实验可以直观地观察和了解磁场的特性以及物质的磁性。
本文将介绍几个常见的大学物理中的磁场与磁性实验。
实验一:磁铁的吸引力在这个实验中,我们将探究磁铁对其他磁性物体的吸引力。
实验所需材料包括一个磁铁和一些小的磁性物体,如铁钉或铁屑。
首先,将磁铁放在桌子上,然后将小的磁性物体逐个放在磁铁附近,并观察它们是否被吸引。
如果一个磁性物体被吸引并贴附在磁铁上,说明磁性物体具有磁性,并且磁铁产生了磁场。
通过实验可以了解磁场的吸引力对磁性物体的作用。
实验二:螺线管与电流的作用在这个实验中,我们将研究螺线管和电流之间的相互作用。
实验所需材料包括一个螺线管、一块电池和一根导线。
首先,将导线连接到电池的正负极上,然后将导线的另一端沿螺线管的外侧缠绕。
开启电池开关后,会发现螺线管产生了磁场,并且产生了一股磁性力。
当将螺线管靠近磁性物体时,磁性物体会受到螺线管的磁力作用而移动。
通过实验可以观察到电流通过螺线管时所产生的磁场对磁性物体的作用。
实验三:法拉第电磁感应实验在这个实验中,我们将研究电磁感应现象。
实验所需材料包括一个铜线圈、一个磁铁和一个电池。
首先,将铜线圈的一端连接到电池的正极,另一端连接到电池的负极。
将磁铁靠近铜线圈,当磁铁靠近或远离铜线圈时,会观察到铜线圈中发生电流变化的现象。
这是因为磁铁的运动和磁场的变化导致铜线圈中的电流发生变化。
通过实验可以了解到磁场的变化对导体中的电流产生的影响。
实验四:霍尔效应实验在这个实验中,我们将研究霍尔效应现象。
实验所需材料包括一个霍尔元件、一个电源和一个导线。
首先,将霍尔元件连接到电源和导线上。
当导线通过霍尔元件时,会观察到霍尔元件两侧产生的电势差。
这是因为导线中的电流通过霍尔元件时,会产生磁场,从而引发霍尔效应。
通过实验可以了解到磁场对导体中的电流产生的影响,并通过测量霍尔元件两侧产生的电势差来研究磁场的特性。
(大学物理实验)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 =。
大学物理磁场测量实验报告
大学物理磁场测量实验报告一、实验目的1、掌握霍尔效应原理,理解霍尔电压与磁场、电流之间的关系。
2、学会使用霍尔效应法测量磁场的磁感应强度。
3、熟悉实验仪器的使用方法,提高实验操作技能。
4、培养分析和处理实验数据的能力,探究实验误差的来源。
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,在垂直于电流和磁场的方向上会产生横向电场,从而在导体的两端产生电势差,这个现象称为霍尔效应。
霍尔电压 VH 与电流 I、磁感应强度 B 以及导体的厚度d 之间的关系为:VH = KHIB/d其中,KH 为霍尔元件的灵敏度。
2、磁场的测量通过测量霍尔电压 VH、已知的电流 I 和霍尔元件的灵敏度 KH 以及厚度 d,就可以计算出磁感应强度 B:B = VHd/(KH I)三、实验仪器1、霍尔效应实验仪包括霍尔元件、励磁电流源、工作电流源、数字电压表等。
2、特斯拉计用于校准实验仪器所产生的磁场。
四、实验步骤1、仪器连接与预热将霍尔效应实验仪的各个部分正确连接,打开电源,预热 10 15 分钟,使仪器达到稳定工作状态。
2、调整霍尔元件位置将霍尔元件放置在磁场中间,确保其与磁场方向垂直,并通过调节螺丝使其处于最佳位置。
3、测量励磁电流与霍尔电压的关系保持工作电流 I 不变,逐步增大励磁电流 IM,测量对应的霍尔电压VH,记录数据。
4、测量工作电流与霍尔电压的关系保持励磁电流 IM 不变,改变工作电流 I,测量相应的霍尔电压 VH,记录数据。
5、测量不同位置的霍尔电压沿磁场方向移动霍尔元件,测量不同位置处的霍尔电压,观察其变化规律。
6、数据记录与处理将测量得到的数据记录在表格中,进行数据处理,计算出相应的磁感应强度 B,并分析误差。
五、实验数据以下是实验中测量得到的数据:|励磁电流 IM(A)|霍尔电压 VH(mV)|工作电流 I(mA)|霍尔电压 VH(mV)|位置(cm)|霍尔电压 VH(mV)|||||||||05|25|10|50|0|50||10|50|15|75|1|48||15|75|20|100|2|45||20|100|25|125|3|42|六、数据处理1、根据霍尔电压 VH 与励磁电流 IM 的数据,绘制 VH IM 曲线。
大学物理实验磁场的描绘实验报告
大学物理实验磁场的描绘实验报告
本次实验的目的是描绘垂直于界面的磁场。
实验中可以看到在不同的位置有不同的磁
场强度。
实验过程中,首先在操作台上摆放另一个模拟的磁铁,该磁铁可以产生垂直于物体表
面的磁场。
然后,我们使用金属游标杆和磁性游标杆进行磁场测量,通过更改游标杆在不
同位置的磁力和方向来测量磁场强度。
测量过程中,我们改变金属游标杆的位置,观察针头的指向变化。
经过观察,金属游
标杆移动到距离磁铁最近的地方时,游标杆会被最大磁场力往磁铁吸引,表示磁场强度最大;当游标杆移动到磁铁远处时,游标杆的指向也会发生变化,表示磁场强度逐渐减弱。
最后,我们对测量得到的结果进行分析,计算出磁场的强度,并进行图形描绘。
最终,我们获得了一个关于垂直于物体表面的磁场的描绘图,以此说明不同位置的磁场强度大小。
从实验过程来看,磁场的描绘过程有规律可循,是一种重要的物理实验方法。
通过这
个实验,我们不但对物体表面的磁场有了更深入的认识,还加深了物理现象的认识,从而
更好的理解它们之间的关系。
大物实验霍尔效应测磁场实验报告
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大学物理中的磁场与磁力实验
大学物理中的磁场与磁力实验磁场与磁力实验在大学物理课程中扮演着重要的角色。
通过这些实验,学生们可以更深入地理解磁场以及磁力的产生和作用机制。
以下将介绍一些常见的磁场与磁力实验以及它们的原理和实验步骤。
1. 磁铁的吸引和排斥实验磁铁的吸引和排斥是最为基础的磁场实验之一。
实验中,我们需要准备两个磁铁,一个小磁铁和一个大磁铁。
首先,将两个磁铁的北极朝向对方,观察它们之间的相互作用。
然后,将小磁铁和大磁铁的南极朝向对方,再次观察它们之间的相互作用。
通过实验,我们可以发现相同极性的磁铁会互相排斥,而不同极性的磁铁会相互吸引。
2. 磁力线的观察实验磁力线的观察实验可以帮助学生们更好地理解磁场的分布情况。
实验中,我们需要准备一条细长的铁砂线和一块磁铁。
首先,将铁砂线均匀地撒在一张纸的表面上。
然后,将磁铁放在铁砂线的上方,让其静置片刻。
随着时间的推移,铁砂线会按照特定的形状排列,形成磁力线的样子。
通过观察和记录这些磁力线的分布,学生们可以更好地理解磁场在空间中的分布情况。
3. 磁场的感应实验磁场的感应实验可以帮助学生们理解磁场对物体的感应效应。
实验中,我们需要准备一条通电的直导线和一个指南针。
首先,将指南针放置在直导线附近,观察指南针的指针方向。
然后,将直导线通电,再次观察指南针的指针方向。
通过实验,我们可以发现直导线产生的磁场会对指南针的指针产生影响,使其发生偏转。
这个实验展示了磁场对于周围物体的感应效应。
4. 安培回路实验安培回路实验可以帮助学生们理解磁场对导线的感应效应。
实验中,我们需要准备一个电池、一根直导线和一个指南针。
首先,将直导线围成一个闭合回路。
然后,将电池与直导线相连,通电后,观察指南针的指针方向。
实验结果表明,通过闭合回路中的电流会在附近产生磁场,对周围的物体产生感应。
这个实验进一步展示了磁场的产生和作用机制。
通过以上这些磁场与磁力实验,大学物理学生可以更加直观地理解磁场的特性和磁力的产生机制。
大物实验5 磁场
云南大学软件学院实验报告课程:大学物理实验学期:2010-2011学年第一学期任课教师:张艳实验5 磁场一、实验目的通过计算机模拟速度选择器,研究稳恒磁场和静电场性质。
验证速度、电场强度、磁感应强度的关系。
二、实验内容1、在本实验中预设带电粒子所带电荷q与质量m之比绝对值为1。
任意选定10个速度,调整磁感应强度值与电场强度值,使带电粒子的运动轨迹为水平直线。
实验程序界面如下图:2、数据记录:运动轨迹为直线所对应的速度、磁感应强度、及电场强度数值:3、实验数据计算原理:带电粒子在复合场中运动时,所受合力为:qvB qE F F F m e +-=+=据牛顿定律可导出带电粒子在场中速度偏转的加速度值为:)(E vB mq mF a -==方向沿y 轴。
由B 和E 的共同作用决定该粒子向y 轴正向或y 轴负向偏转。
调整磁感应强度和磁场强度的值可使得偏转加速度为零,此时有数值关系:BE v =或者: vB E =三、问题:1、 该带电粒子带正电荷还是负电荷?为什么?答:该粒子带正电。
因为当磁场场强为0T 的时候,粒子向下偏转,电场强度方向为y 轴负向。
2、 简要讨论速度值的大小对磁感应强度和电场强度的要求。
答:带电粒子在复合场中运动时,所受合力为:qvB qE F F F m e +-=+=,所以当粒子穿过稳恒磁场与静电场的复合场时,若要受力平衡,根据牛顿定律要求加速度值为0,即0)(=-==E vB mq mF a所以在受力平衡时候,速度对于磁感应强度和电场强度的要求为:BE v =四、实验小结1、对于验证实验,数据的选取可以采用控制变量的方式2、实验系统误差不可避免。
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云南大学软件学院实验报告
课程:大学物理实验学期:2010-2011学年第一学期任课教师:张艳
实验5 磁场
一、实验目的
通过计算机模拟速度选择器,研究稳恒磁场和静电场性质。
验证速度、电场强度、磁感应强度的关系。
二、实验内容
1、在本实验中预设带电粒子所带电荷q与质量m之比绝对值为1。
任意选定10个速度,调整磁感应强度值与电场强度值,使带电粒子的运动轨迹为水平直线。
实验程序界面如下图:
2、数据记录:
运动轨迹为直线所对应的速度、磁感应强度、及电场强度数值:
3、实验数据计算原理:
带电粒子在复合场中运动时,所受合力为:qvB qE F F F m e +-=+=
据牛顿定律可导出带电粒子在场中速度偏转的加速度值为:)(E vB m
q m
F a -==
方向沿y 轴。
由B 和E 的共同作用决定该粒子向y 轴正向或y 轴负向偏转。
调整磁感应强度和磁场强度的值可使得偏转加速度为零,此时有数值关系:
B
E v =
或者: vB E =
三、问题:
1、 该带电粒子带正电荷还是负电荷?为什么?
答:该粒子带正电。
因为当磁场场强为0T 的时候,
粒子向下偏转,电场强度方向为y 轴负向。
2、 简要讨论速度值的大小对磁感应强度和电场强度的要求。
答:带电粒子在复合场中运动时,所受合力为:qvB qE F F F m e +-=+=,所以当粒子穿过稳恒磁场与静电场的复合场时,若要受力平衡,根据牛顿定律要求加速度值为0,即0)(=-==E vB m
q m
F a
所以在受力平衡时候,速度对于磁感应强度和电场强度的要求为:B
E v =
四、实验小结
1、对于验证实验,数据的选取可以采用控制变量的方式
2、实验系统误差不可避免。