物理实验报告-亥姆霍兹线圈.docx

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1、实验名称：亥姆霍兹线圈一、引言：有一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流，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。故在生产和科研中有较大的实用价值。二、实验目的：1.掌握霍尔效应原理测量磁场。2.测量单匝载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。三、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：B=μ0N0IR22(R2+X2)32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，μ0=4π×10-7H/m为真空磁导率。IYXBB（2）亥姆霍兹线圈：YXBB2

2、.电磁感应法测量磁场：B=Bmsinωt；ϕ=NBmScosθsinωt；ε=-dϕdt=NBmSωcosθcosωt=-εmcosωt；Bmax=εmaxNSω=2UmaxNSω。线圈等效面积为S=13108πD2。3.霍尔效应法：I=nevbd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：UH=IBned=RHIBd=KHIB;其中，霍尔系数RH，霍尔灵敏度KH。四、实验仪器：亥姆霍兹线圈实验仪五、实验内容：1.测量圆电流线圈轴线上的磁场分布：调节仪器，使I=200mA，以线圈中心为原点，每隔10.0mm测量Bmax，记

3、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的磁场分布：调节仪器，使I=200mA，以两线圈轴线上的中心为原点，每隔10.0mm测量Bmax，记录数据并作出磁场分布曲线图。六、实验记录：1．圆线圈：2.亥姆霍兹线圈：七、数据处理：八、实验结果：九、误差分析：1.其他磁场对线圈磁场强度测量的干扰；2.亥姆霍兹线圈的两个线圈的圆心不在同一水平线上，导致实验误差；3.实验仪器本身具有一定的误差。