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文档简介
亥姆霍兹线圈磁场的测定实验目的测量载流亥姆霍兹线圈的磁感应强度沿其轴线的分布。验证磁场叠加原理
实验原理1、圆形电流(载流线圈)轴线上的磁感应强度的分布圆形电流如图1,根据毕奥萨伐尔定律得载流线圈轴线上磁感应强度为:
(1)线圈的平均半径,
=10cm;N=500匝;x是任意一点到圆心的距离。圆心处的磁感应强度最大,圆心处的磁感应强度为:
。(2)2、亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布亥姆霍兹线圈:两个相同的线圈通以相同的电流,两圆线圈平面彼此平行且共轴,当线圈间距等于线圈半径时,两个载流线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。若取两线圈中心连线的中点0为坐标原点,它们在P点产生的磁感应强度分别为:故P点的合磁场B(x)为(3)
在x=0处(即两线圈中点处)
(4)实验内容及步骤1、测量载流圆线圈轴线上磁场的分布(1)调整两线圈,使平行、共轴,两圆心之间的距离等于平均半径
。(2)电流调到I=100mA,预热10分钟。(3)分别给两线圈a(左),b(右)通电,分别测出轴线上的磁感应强度B(a),B(b),计算出B(a)+B(b)。(4)将两个线圈串联,测出轴线上的磁感应强度B(a+b)。2、验证磁场叠加原理比较B(a)+B(b),B(a+b),若B(a)+B(b)≈
B(a+b),则磁场叠加原理成立。3、作出B~x图,了解轴线上B随位置变化的变化情况。数据处理要求1、测量载流圆线圈轴线上磁场的分布,完成上表;2、比较B(a)+B(b),B(a+b),验证磁场叠加原理。3、作出B~x图,直观描绘出轴线上B随位置变化的变化情况。4、计算单个载流线圈圆心处磁感应强度B0的相对误差。x(cm)-7-6-5-4-3-2-101234567B(a)/mTB(b)/mTB(a)+B(b)/mTB(a+b)/mT注意事项实验探测器采用配对SS95A型集成霍尔传感器,因而地磁场对实验影响不可忽略,移动探头测量时必须注意零点变化,可以通过
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