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1、南南 昌昌 大大 学学 物物 理理 实实 验验 报报 告告课程名称:课程名称:大学物理实验大学物理实验实验名称:实验名称:亥姆霍兹线圈磁场亥姆霍兹线圈磁场学院:学院:信息工程学院信息工程学院专业班级:专业班级: 计科计科 153153 班班学生姓名:学生姓名:刘金荣刘金荣学号:学号: 07 07实验地点:实验地点:基础实验大楼基础实验大楼座位号:座位号: 29 29 号号实验时间:实验时间:第第 5 5 周星期周星期 2 2 下午下午 4:104:10 开始开始一、实验目的:一、实验目的:1、学习和掌握霍尔效应原理测量磁场的方法。2、测量载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。二、实验原理:
2、二、实验原理:1. 载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场:(1)载流圆线圈:其中, R 为线圈半径, I 为电流, N0 为线圈匝数, X 为轴上某一点到圆心的距离,为真空磁导率。BYIBX(2)亥姆霍兹线圈:BYBX2. 电磁感应法测量磁场:;。线圈等效面积为。3. 霍尔效应法:其中,材料宽 b,厚 d,载流子浓度 n,载流子速度 v,通过材料电流 I。霍尔电压:;其中,霍尔系数 RH,霍尔灵敏度 KH。三、实验仪器:三、实验仪器:亥姆霍兹线圈磁场实验仪四、实验内容和步骤:四、实验内容和步骤:1、测量圆电流线圈轴线上磁场的分布(1)仪器使用前,请先开机预热 5min 接好电路,调零。(2)调节磁场
3、实验仪的输出功率,使励磁电流有效值为 I=200mA,以圆电流线圈中心为坐标原点,每隔测一个Bm值,测量过程中注意保持励磁电流值不变,记录数据并作出磁场分布曲线图。2、测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布(1)关掉电源,把磁场实验仪的两组线圈串联起来,接到磁场测试仪的输出端钮,调零。(2)调节磁场测试仪的输出功率,使励磁线圈的有效值仍为 I=200mA。以两个圆线圈轴线的中心点为坐标原点,每隔测一个Bm值。记录数据并作出磁场分布曲线图。五、实验数据与处理:五、实验数据与处理:0N0IR2由公式B 求出理论值3 / 2(2 R2x2)位置/mmB/mT理论值/mT110100908070605250
4、403020100-10(2)亥姆霍兹线圈:x/mmB/mTx/mmB/mT-11010-10020-9030-8040-7050-6060-5070-4080-3090-20100-101100六、误差分析:六、误差分析:1、实验仪器不精确。2、读数有误差。3、有地磁场和大楼建筑等的影响。七、思考题:七、思考题:1、从中间往两边磁感应强度逐渐减小。组成:两个相同的圆线圈,彼此平行且共轴,通以同方向电流 I。基本条件:线圈间距 a 等于线圈半径 R,通同向电流。磁场分布特点:两线圈合磁场在轴线上附近较大范围内是均匀的。2、因为有地磁场和其他磁场的影响,所以示数不为0,需要调零后才能进行实验。3、首先两线圈没有绝对平行,其次有其他磁场的干扰。八、附上原始数据:八、附上原始数据: