霍尔系数RH=1/ne,霍尔灵敏度KH=RH/d,它们与磁场强度B的关系为UH=KHIB。通过测量霍尔电压UH,可计算出未知磁场强度B。实验仪器 亥姆霍兹实验仪由励磁线圈架和磁场测量仪器两部分组成。励磁线圈有效半径105mm,匝数500匝,中心间距105mm。磁场传感器4501A使用霍尔元件测量磁场。移动装置可横向移动150mm,...
亥姆霍兹线圈磁场的实验报告咋写?
实验原理
1. 载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场
一半径为R的圆线圈通以电流I时,其轴线上某一点的磁场分布可通过公式(1-1)计算,其中 是圆线圈的匝数, 为该点到圆心O的距离。具体计算公式和磁场分布图请参考图1-1。
2. 亥姆霍兹线圈
亥姆霍兹线圈由两个半径相同、轴线共线的线圈组成,线圈间距a等于线圈半径R,线圈上通以同方向电流I。理论证明,当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,如图1-2所示。
3. 霍尔效应法测磁场
1)霍尔效应测量原理
当导体通有电流I且置于磁场B中时,将产生霍尔电压。霍尔电压的产生是由于洛伦兹力作用,导致电子聚集在S平面,形成霍尔电场,霍尔电场与洛伦兹力达到平衡时,上下平面间形成稳定的霍尔电压。霍尔电压与磁场强度B的关系为UH=KHIB,其中KH为霍尔灵敏度。霍尔元件已与显示模块联调,直接显示磁场强度。
2)霍尔系数、霍尔灵敏度、霍尔电压
霍尔系数RH=1/ne,霍尔灵敏度KH=RH/d,它们与磁场强度B的关系为UH=KHIB。通过测量霍尔电压UH,可计算出未知磁场强度B。
实验仪器
亥姆霍兹实验仪由励磁线圈架和磁场测量仪器两部分组成。励磁线圈有效半径105mm,匝数500匝,中心间距105mm。磁场传感器4501A使用霍尔元件测量磁场。移动装置可横向移动150mm,纵向移动50mm,距离分辨力为0.5mm。
实验内容
1. 测量圆电流线圈轴线上磁场的分布
接好电路,调节磁场实验仪的输出功率,使励磁电流有效值为I=200mA。以圆电流线圈中心为坐标原点,每隔10.0mm测一个Umax值,记录数据并作出磁场分布曲线图。
2. 测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布
将磁场实验仪的两组线圈串联,注意极性不要接反,接到磁场测试仪的输出端钮。调节磁场测试仪的输出功率,使励磁电流有效值仍为I=200mA。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Umax值,记录数据并作出磁场分布曲线图。2024-12-14