亥姆霍茨實驗報告

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1、實驗名稱:亥姆霍茲線圈一、引言:有一對相同的載流圓線圈彼此平行且共軸,通以同方向電流,當線圈間距等于線圈半徑時,兩個載流線圈的總磁場在軸的中點附近的較大范圍內是均勻的。故在生產和科研中有較大的實用價值。二、實驗目的:1.掌握霍爾效應原理測量磁場。2.測量單匝載流圓線圈和亥姆霍茲線圈軸線上的磁場分布。三、實驗原理:1.載流圓線圈與亥姆霍茲線圈的磁場:(1)載流圓線圈:其中,R為線圈半徑,I為電流,N0為線圈匝數,X為軸上某一點到圓心的距離,為真空磁導率。IYXBB(2)亥姆霍茲線圈:YXBB2.電磁感應法測量磁場:;;;。線圈等效面積為。3.霍爾效應法:其中,

2、材料寬b,厚d,載流子濃度n,載流子速度v,通過材料電流I?;魻栯妷海?其中,霍爾系數RH,霍爾靈敏度KH。四、實驗儀器:亥姆霍茲線圈實驗儀五、實驗內容:1.測量圓電流線圈軸線上的磁場分布:調節(jié)儀器,使I=200mA,以線圈中心為原點,每隔10.0mm測量Bmax,記錄數據并作出磁場分布曲線圖。2.測量亥姆霍茲線圈軸線上的磁場分布:調節(jié)儀器,使I=200mA,以兩線圈軸線上的中心為原點,每隔10.0mm測量Bmax,記錄數據并作出磁場分布曲線圖。六、實驗記錄:單匝單匝左線圈X/mm(實驗)B/mT(實驗)X/mm(理論)B/mT(理論)-1100.394-1

3、100.404-1000.436-1000.453-900.482-900.5-800.527-800.542-700.561-700.574-600.622-600.637-500.637-500.653-400.634-400.661-300.602-300.625-200.563-200.58-100.524-100.53800.47700.49雙線圈(穩(wěn)定電流200mA)實測理論X/(mm)B/(mT)X/(mm)B/(mT)-1100.497-1100.512-1000.559-1000.573-900.609-900.625-800.684-80

4、0.705-700.742-700.768-600.785-600.815-500.797-500.819-400.837-400.862-300.848-300.872-200.854-200.883-100.855-100.88900.85400.887100.876100.903200.871200.901300.861300.89400.847400.876500.828500.853600.787600.818700.738700.764800.688800.715900.63900.6581000.5681000.5931100.5151100.

5、546七、誤差分析:1.其他磁場對線圈磁場強度測量的干擾;2.亥姆霍茲線圈的兩個線圈的圓心不在同一水平線上,導致實驗誤差;3.實驗儀器本身具有一定的誤差。

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