【实验原理】一圆线圈.pptVIP

* §3.3 磁场分布 【预习重点】 1.毕奥－萨伐尔定律、载流圆线圈在轴线上某点的磁感应强度公式。 2.亥姆霍兹线圈的组成及其磁场分布的特点。 3.霍尔效应、霍尔传感器原理。 【实验目的】 1.测亥姆霍兹线圈在轴线上的磁场分布。 2.测载流圆线圈在轴线上的磁场分布，验证磁场叠加原理。 3.比较两载流圆线圈距离不同时轴线上磁场分布情况。 物理系 于世伟 【实验原理】 一、圆线圈 载流圆线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上磁场情况如图。根据毕奥萨伐尔定律，轴线上某点的磁感应强度B为 B(x) x O 而圆心处的磁感应强度为 二、亥姆霍兹线圈 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平均半径 。 B(x) x O 设x为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点O处的距离，则亥姆霍兹线圈轴线上任一点的磁感应强度大小B′为 而在亥姆霍兹线圈轴线上中心O处磁感应强度大小Bo′为 三、双线圈 若线圈间距d不等于 。设x为双线圈中轴线上某点离中心点O处的距离，则双线圈轴线上任一点的磁感应强度大小B〞为 四、霍尔效应、霍尔传感器 1.霍尔效应 υd Fe Fm I d UH 把一块宽为b，厚为d的导电板放在磁感应强度为B的磁场中，并在导电板中通以纵向电流I ，此时在板的横向两侧面A、A′,之间就呈现出一定的电势差，这一现象称为霍尔效应，所产生的电势差UH称霍尔电压。 RH称为霍尔系数 2.霍尔传感器 并且传感器的工作电流已设定为标准工作电流（定值）。即KHI＝K（常数） UH＝KB 所以由UH值可得出B的示值。 【实验仪器】 一、实验平台 二、高灵敏度毫特计 三、数字式直流稳流电源 1、毫特斯拉计 2、电流表 3、直流电流源 4、电流调节旋钮 5、调零旋钮 6、传感器插头 7、固定架 8、霍尔传感器 9、大理石 10、线圈 A、B、C、D为接线柱 【实验内容】 一、测量前准备 1.连接电路，接通电源，开机预热10分钟以上。 2.用铝尺和钢板尺调整两线圈位置，使两线圈共轴且轴线与台面中心横刻线重合，两线圈距离为R=10.00cm(线圈半径)，即组成一个亥姆霍兹线圈. 3.熟悉传感器的放置方法。 二、单线圈轴线上各点磁感应强度的测量 1. 单线圈a轴线上各点的磁感应强度Ba 按图接线（直流稳流电源中数字电流表已串接在电源的一个输出端），只给单线圈a通电，旋转电流调节旋纽，令电流I为100mA。取台面中心为坐标原点O，通过O的横刻线为OX轴。把传感器探头从一侧沿OX轴移动,每移动1.00cm测一磁感应强度Ba，测出一系列与坐标x对应的磁感应强度Ba .测量区域为10cm—+10cm。 实验中，应注意毫特计探头沿线圈轴线移动，每测量一个数据，必须先在直流电流输出电路断开时（I=0）调零后，才测量和记录数据。 *