用电磁感应法测交变磁场

1、实验实验2：用电磁感应法测交变磁场用电磁感应法测交变磁场 实实 验验 目目 的的 了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法，了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法，掌握掌握FB201型交变磁场实验仪以及测试仪的使用型交变磁场实验仪以及测试仪的使用方法。方法。 测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布；场分布； 了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况；场分布情况； 研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍磁线圈）的轴线成不同夹角时所产生的

2、感应姆霍磁线圈）的轴线成不同夹角时所产生的感应电动势的变化规律。电动势的变化规律。实验器材实验器材 FB201FB201交变磁场实验组合仪、交变磁场实验组合仪、亥姆霍兹亥姆霍兹线圈线圈、探测线圈探测线圈、励磁电源励磁电源、毫伏表。毫伏表。 实验原理实验原理 一、载流圆形线圈与亥姆霍兹线圈的磁场一、载流圆形线圈与亥姆霍兹线圈的磁场1 1、载流圆线圈轴线上磁场的分布、载流圆线圈轴线上磁场的分布 20032222 ()NIRBRX2、亥姆霍兹线圈磁场分布、亥姆霍兹线圈磁场分布二、用电磁感应法测磁场的原理二、用电磁感应法测磁场的原理 cossincosmNB S NSBNSBt ttBNSdtdmmc

3、oscoscos感应电动势的幅值感应电动势的幅值 cosmmNS B感应电动势的幅值最大感应电动势的幅值最大 maxmNSBm axm axm ax22UUBN SN SN S有 效 值本实验参数本实验参数 N400匝，I0.400A，R=0.106m， 12100 ()fs单位为3max0.10310 ( )mBUT实验内容实验内容 1测量圆电流线圈轴线上磁场的分布。取f=50Hz， I0.400A，以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0mm测量一个Umax值。2测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布。测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布。3 3测量亥姆霍兹线圈沿径向的磁场的分布。测量亥姆霍兹线圈沿

4、径向的磁场的分布。4 4验证公式验证公式 5 5研究励磁电流的频率的改变对探测线圈研究励磁电流的频率的改变对探测线圈感应电动势的影响。感应电动势的影响。 cosmmNS B数据分析和处理数据分析和处理 圆电流线圈轴线上磁场分布圆电流线圈轴线上磁场分布 轴向距离轴向距离x（mmmm） -50.0 40.0 0.0 50.0 （mV) mU3mmax0.10310 ( )BUT200322222()mN IRBRx2、亥姆霍兹线圈磁场分布亥姆霍兹线圈磁场分布 轴向距离轴向距离x（mmmm） -100.0 90.0 0.0100.0 （mV) mU3mmax0.10310()BUT3亥姆霍兹线圈径向磁场分布亥姆霍兹线圈径向磁场分布 轴向距离轴向距离x（mmmm） -40.0 30.0 0.040.0 （mV) mU3mmax0.10310 ( )BUT 4验证公式mmcosNS B探测线圈转角探测线圈转角 （0） -90.0 80.0 0.090.0 （mV) mU5频率对感应电动势影响频率对感应电动势影响 励磁频率励磁频率f f （Hz） 30.0 40.0 130.0140.0 150.0 （mV) mU实验关键实验关键 实验要保证线圈不受附近线圈磁场的影响，因此测量