文档详情

测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场实验报告精选八篇

杨***
实名认证
店铺
DOCX
361.46KB
约20页
文档ID:312771307
测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场实验报告精选八篇_第1页
1/20

    测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场实验报告精选八篇    篇一 :测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场———实验原理图1图1是一个长为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,由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中,为单位长度上的线圈匝数,R为螺线管半径,x为P点到螺线管中心处的距离在SI单位制中,B的单位为特斯拉(T)图1同时给出B随x的分布曲线磁场测量的方法很多其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场下图是实验装置的实验装置的示意图图2当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t) = I0sinωt时,在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t) = Cpi(t) = B0sinωt其中Cp是比例常数,把探测线圈A1放到螺线管内部或附近,在A1中将产生感生电动势,其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向探测线圈的尺寸比较小,匝数比较多若其截面积为S1,匝数为N1,线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ,则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律,线圈中的感生电动势为:通常测量的是电压的有效值,设E(t)的有效值为V,B(t)的有效值为B,则有,由此得出磁感应强度:其中r1是探测线圈的半径,f是交变电源的频率。

在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上,此时,则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中,在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值 使用探测线圈法测量直流磁场时,可以使用冲击电流计作为探测仪器,同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法测螺线管磁场———实验内容1.研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系,测量螺线管中的磁感应强度…… …… 篇二 :大学物理螺线管磁场及其测量实验报告篇三 :霍尔效应法测螺线管磁场-实验报告实验数据处理1.霍尔电势差U与螺线管通电电流Im的关系图(x=17.0cm处): 0 50 100 150 200 250 300 350154.1 400 176 450 198 500 2200 22.2 44.1 66.1 88.1 110.1 132直线的斜率K'=0.4301;相关系数r=1L=26.0±0.1cm,N=(3000±20)匝,平均直径D=3.5±0.1cm ?4π×10*-7H/mK?L^2?D^2K?=30.01(V/T) ?N2.通电螺线管内磁感应强度分布测定(Im=250mA) 螺线内磁感应强度B与位置刻度X的关系x/cmU1'/mV U2'/mV U'/mV B/mT 1 9.6 1.5 13.8 2 20.5 2.5 30.9 3 44.8 3.5 60.8 4 74 4.5 83.3 5 89.8 5.5 93.4 6 95.9 6.5 97.7 7 98.8 7.5 100.8 8 101.4 10 105.2 14 106.5 16 107.3 21 106.5 24 104.8 25 102.3 25.5 100.5 26 98.7 26.5 96.6 27 93.9 27.5 89.2 28 82.3 28.5 70.9 29 55.8 29.5 39.8 30 25.9-10.1 10.1 -14.6 14.2 -21.3 20.9 -31.7 31.3 -45.5 45.15 -61.6 61.2 -74.9 74.45 -84.1 83.7 -90.7 90.25 -94.2 93.8 -96.5 96.2 -98.6 98.15 -98.6 98.7 -101.1 100.95 -102.3 101.85 -106 105.6 -107.1 106.8 -107.8 107.55 -106.8 106.65 -105.1 104.95 -102.6 102.45 -100.9 100.7 -99 98.85 -97 96.8 -94.2 94.05 -89.7 89.45 -82.9 82.6 -71.5 71.2 -56.3 56.05 -40.5 40.15 -26.7 26.3 0.34 0.47 0.7 1.04 1.5 2.04 2.48 2.80 3.01 3.12 3.21 3.27 3.29 3.36 3.39 3.52 3.55 3.58 3.55 3.5 3.41 3.36 3.29 3.23 3.13 2.98 2.75 2.37 1.87 1.34 0.88篇四 :用霍尔元件测螺线管磁场实验报告实验三十 用霍尔元件测螺旋磁场【实验目的】1. 学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法。

2. 学习用霍尔元件测绘长直螺线管的轴向磁场分布实验仪器】TH—H型霍尔效应实验组合仪实验原理】1. 霍尔效应霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场EH如图3-31-1所示的半导体试样,若在X方向通以电流IS,在Z方向加磁场B,则在Y方向即试样A-A'电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场电场的指向 取决于式样的导电类型对于图3-31-1(a)所示的N型试样,霍尔元件逆Y方向,图3-31-1(b)的P型试样则沿Y方向即有Eh(Y)?0?(N型)Eh(Y)?0?(P型)*(注 (a)载流子为电子(N型) (b) 载流子为空穴(P型) )显然,霍尔电场EH是阻止载流电子继续向侧面偏移,当载流电子所受的横向电场力eEH与洛伦兹力evB相等时,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故有 eEH?evB ( 3-31-1)式中,EH为霍尔电场;v是载流电子在电流方向上的平均漂流速度设试样的宽为b,厚度d,载流子浓度为n,则由式(3-31-1)、式(3-31-2)可得 VH?EHb?IB1ISB?RHS neddIS?nevbd ( 3-31-2) ( 3-31-3) 即霍尔电压VH(A、A'电极之间的电压)与ISB乘积成正比与试样厚度d成反比。

比例系数RH?称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数只要测出3VH(V)以及知道I(SA)、B(Gs)和d(cm),可按下式计算RH(cm/C) RH?VHd?108 ISB( 3-31-4) 上式中的108是由于磁感应强度B用电磁单位高斯(Gs),d用厘米(cm)单位,而其他各量均采用国际制单位引入…… …… 篇五 :6.用霍尔效应测量螺线管轴向磁场实验报告模板实验八 用霍尔效应测量螺线管磁场用霍尔传感器测量通电螺线管内励磁电流与输出霍尔电压之间关系,证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比;用通电长直通电螺线管轴线上磁感应强度的理论计算值作为标准值来校准或测定霍尔传感器的灵敏度,熟悉霍尔传感器的特性和应用;用该霍尔传感器测量通电螺线管内的磁感应强度与螺线管轴线位置刻度之间的关系,作磁感应强度与位置刻线的关系图,学会用霍尔元件测量磁感应强度的方法一、实验目的1.了解霍尔效应现象,掌握其测量磁场的原理2.学会用霍尔效应测量长直通电螺线管轴向磁场分布的方法二、实验原理图1所示的是长直螺线管的磁力线分布,有图可知,其内腔中部磁力线是平行于轴线的直线系,渐近两端口时,这些直线变为从两端口离散的曲线,说明其内部的磁场在很大一个范围内是近似均匀的,仅在靠近两端口处磁感应强度才显著下降,呈现明显的不均匀性。

根据电磁学毕奥-萨伐尔(Biot?Savat)定律,通电长直螺线管线上中心点的磁感应强度为:B中心?图1 ??N?IML?D22 (1)理论计算可得,长直螺线管轴线上两个端面上的磁感应强度为内腔中部磁感应强度的1/2:11??N?IM (2) B端面?B中心??22L2?D2式中,?为磁介质的磁导率,真空中的磁导率μ0=4π×10-7(T·m/A),N为螺线管的总匝数,IM为螺线管的励磁电流,L为螺线管的长度,D为螺线管的平均直径附加电势差的消除应该说明,在产生霍尔效应的同时,因伴随着多种副效应(见附录),以致实验测得的电压并不等于真实的VH值,而是包含着各种副效应引起的附加电压,因此必须设法消除根据副效应产生的机理可知,采用电流和磁场换向的对称测量法,基本上能够把副效应的影响从测量的结果中消除,具体的做法是Is和B(即…… …… 篇六 :用霍尔效应测量螺线管磁场 物理实验报告华南师范大学实验报告学生姓名 学 号 专 业 化学 年级、班级 课程名称 物理实验 实验项目 用霍尔效应测量螺线管磁场 实验类型 □验证 □设计 □综合 实验时间 2012 年 3 月 07 实验指导老师 实验评分一、 实验目的:1.了解霍尔效应现象,掌握其测量磁场的原理。

2.学会用霍尔效应测量长直通电螺线管轴向磁场分布的方法二、 实验原理:根据电磁学毕奥-萨伐尔定律,通电长直螺线管线上中心点的磁感应强度为:B中心???N?IML?D22 (1)理论计算可得,长直螺线管轴线上两个端面上的磁感应强度为内腔中部磁感应强度的1/2:B端面?12B中心?12???N?IML?D22 (2) 图1式中,?为磁介质的磁导率,真空中的磁导率μ0=4π×10-7(T·m/A),N为螺线管的总匝数,IM为螺线管的励磁电流,L为螺线管的长度,D为螺线管的平均直径三、 实验仪器:1.FB510型霍尔效应实验仪 2.FB510型霍尔效应组合实验仪(螺线管)四、 实验内容和步骤:1. 把FB510型霍尔效应实验仪与FB510型霍尔效应组合实验仪(螺线管)正确连接把励磁电流接到螺线管IM输入端把测量探头调节到螺线管轴线中心,即刻度尺读数为13.0cm处,调节恒流源2,使Is=4.00mA,按下(VH/Vs)(即测VH),依次调节励磁电流为IM=0~±500mA,每次改变±50mA, 依此测量相应的霍尔电压,并通过作图证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比…… …… 篇七 :用霍尔效应测量螺线管磁场实验报告(空)华 南 师 范 大 学学院 实验报告 年级 实验日期年 月 姓名 教师评定 实验题目 用霍尔效应测量螺线管磁场用霍尔传感器测量通电螺线管内励磁电流与输出霍尔电压之间关系,证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比;用通电长直通电螺线管轴线上磁感应强度的理论计算值作为标准值来校准或测定霍尔传感器的灵敏度,熟悉霍尔传感器的特性和应用;用该霍尔传感器测量通电螺线管内的磁感应强度与螺线管轴线位置刻度之间的关系,作磁感应强度与位置刻线的关系图,学会用霍尔元件测量磁感应强度的方法。

一、实验目的1.了解霍尔效应现象,掌握其测量磁场的原理2.学会用霍尔效应测量长直通电螺线管轴向磁场分布的方法二、实验原理图1所示的是长直螺线管的磁力线分布,有图可知,其内腔中部磁力线是平行于轴线的直线系,渐近两端口时,这些直线变为从两端口离散的曲线,说明其内部的磁场在很大一个范围内是近似均匀的,仅在靠近两端口处磁感应强度才显著下降,呈现明显的不均匀性根据电磁学毕奥-萨伐尔(Biot?Savat)定律,通电长直螺线管线上中心点的磁感应强度为: B中心???N?IML?D22 (1)理论计算可得,长直螺线管轴线。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档