圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场
实验室
- 恒隆物理楼二楼西侧 213-219室
实验器材
- 亥姆霍兹线圈磁场测定仪:磁感应强度测量范围:0-2.000mT,分辨率为1*10-6T;电源输出电流为50-200mA连续可调;圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台(实验平台、两个圆线圈、固定夹、不锈钢直尺等):两个圆线圈各500匝,圆线圈的平均半径R=10.00cm、实验平台的台面应在两个对称圆线圈轴线上,台面上有相间1.00cm的均匀刻线。
- 导线若干以及单刀双向开关一个。
实验目的
- 学习使用集成霍耳传感器测量磁场的方法。
- 了解圆线圈的磁场和亥姆霍兹线圈产生均匀磁场的特性,验证磁场叠加原理。
实验原理
- 根据毕奥-萨伐尔定律,可求出载流线圈在轴线(通过圆心并与线圈平面垂直的直线)上某点的磁感应强度.
- 亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈,每一线圈N匝。两线圈内的电流方向一致,大小相同。线圈之间距离d正好等于圆形线圈的半径R。这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区,故在生产和科研中有较大的实用价值,也常用于弱磁场的计量标准。
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测量。
- 改变双线圈间距,测量轴线上各点磁感应强度。
实验讲义和操作指南
圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场202403.pdf ——数据表格允许下载打印黏贴或装订在报告中 — 高渊 2024/03/08 10:03
注意事项
测量台面上各点磁感应强度时应注意:
- 开机后,应至少预热10分钟,才进行实验。
- 每测量一点磁感应强度值,换另一位置测量时,应断开线圈电路,在电流为零时调零,然后接通线圈电路,进行测量和读数。调零的作用是抵消地磁场的影响及对其它不稳定因素的补偿。
实验报告要求
- 实验前:认真预习,预习报告应包括以下内容:实验目的、实验内容;
- 实验中:记录实验仪器的规格和型号、实验条件,简要描述观察到的主要实验现象,认真记录实验数据;及时记录实验中出现的问题和自己的想法等。
- 实验后:解释实验现象、计算实验数据;针对实验数据、计算结果、实验中出现的问题和想法、误差等方面给予讨论;得出实验结论。
- 在规定时间内递交报告。
参考书籍与资料
- 沈元华等.实验5-10用霍尔传感器测量螺线管磁场,实验5-11圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场.基础物理实验,2003.12:197-204.
- 申先甲等编著,《物理学史简编》,第1版,济南,山东教育出版社,1985年1月,422,548-566.
- 安培定律是如何建立起来的 — 高渊 2018/06/18 10:36
- R.A.R.Tricker,Early Electrodynamics, First Editicn,New york,Pergamon Press,1965:9-15,21-25,48-53,113-139,172-181.
- 贾玉润等.大学物理实验,复旦大学出版社,1987:262-266.
- 鲁绍曾主编.现代计量学概论,中国计量出版社,1987:492-495.
- 复旦天欣科技仪器公司.FD-HM-1型圆线圈和亥姆霍次线圈磁场测定仪产品说明书,2000.7.
讨论区
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