大物实验一级测量螺线管磁场.pdfVIP

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

μ0nIx+lx−l

B={1−1}

2

[2()2]2[2()2]2

R+x+lR+x−l

(1)

−72N

式中μ0=4π×10N/A,n=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

2l

处的距离.由曲线显示,在螺线管磁场近于均匀,只在端点附近磁感应强度才显著下降.当lR时,

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it()=Isinωt时,在螺线管内产生

0

一个与电流成正比的交变磁场

Bt()=Cit()=Bsinωt

P0

(2)

其中C是比例常数.把探测圈A放在螺线管线圈或附近,在A中将产生感生电动势.探测线圈的尺

P11

寸比1较小,匝数比较少.若其截面积为S,匝数为N1,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

ψ=NSBt()cosθ(3)

11

根据法拉第定律,线圈中的感生电动势为

π