亥姆霍兹线圈测磁场解读优秀PPT.ppt
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1、亥姆霍兹线圈测磁场亥姆霍兹线圈测磁场【预习重点】【预习重点】1.毕奥萨伐尔定律、载流圆线圈在轴线上某点的磁毕奥萨伐尔定律、载流圆线圈在轴线上某点的磁感应强度公式。感应强度公式。2.亥姆霍兹线圈的组成及其磁场分布的特点。亥姆霍兹线圈的组成及其磁场分布的特点。3.霍尔效应、霍尔传感器原理。霍尔效应、霍尔传感器原理。【试验目的】【试验目的】1.测亥姆霍兹线圈在轴线上的磁场分布。测亥姆霍兹线圈在轴线上的磁场分布。2.测载流圆线圈在轴线上的磁场分布,验证磁场叠加测载流圆线圈在轴线上的磁场分布,验证磁场叠加原理。原理。3.比较两载流圆线圈距离不同时轴线上磁场分布状况。比较两载流圆线圈距离不同时轴线上磁场分
2、布状况。【试验原理】【试验原理】一、圆线圈一、圆线圈 载流圆线圈在轴线(通过载流圆线圈在轴线(通过圆心并与线圈平面垂直的直线)圆心并与线圈平面垂直的直线)上磁场状况如图。依据毕奥萨上磁场状况如图。依据毕奥萨伐尔定律,轴线上某点的磁感伐尔定律,轴线上某点的磁感应强度应强度B为为 B(x)xO而圆心处的磁感应强度为而圆心处的磁感应强度为 二、亥姆霍兹线圈二、亥姆霍兹线圈 亥姆霍兹线圈是一对彼此平亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈,每一行且连通的共轴圆形线圈,每一线圈线圈N匝,两线圈内的电流方向匝,两线圈内的电流方向一样,大小相同,线圈之间距离一样,大小相同,线圈之间距离d正好等于圆形线
3、圈的平均半径正好等于圆形线圈的平均半径 。B(x)xO 设设x为亥姆霍兹线圈中轴线为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点上某点离中心点O处的距离,处的距离,则亥姆霍兹线圈轴线上任一点则亥姆霍兹线圈轴线上任一点的磁感应强度大小的磁感应强度大小B为为 而在亥姆霍兹线圈轴线上中心而在亥姆霍兹线圈轴线上中心O处磁感应强度处磁感应强度大小大小Bo为为三、双线圈三、双线圈 若线圈间距若线圈间距d不等于不等于 。设。设x为双线圈中轴线上为双线圈中轴线上某点离中心点某点离中心点O处的距离,则双线圈轴线上任一点处的距离,则双线圈轴线上任一点的磁感应强度大小的磁感应强度大小B为为四、霍尔效应、霍尔传感器四、霍尔效应、
4、霍尔传感器1.霍尔效应霍尔效应 dFeFmIdUH 把一块宽为把一块宽为b,厚为,厚为d的导电板放在磁感应强度为的导电板放在磁感应强度为B的磁场中,并在导电板中通以纵向电流的磁场中,并在导电板中通以纵向电流I,此时在板的,此时在板的横向两侧面横向两侧面A、A,之间就呈现出确定的电势差,这一现之间就呈现出确定的电势差,这一现象称为霍尔效应,所产生的电势差象称为霍尔效应,所产生的电势差UH称霍尔电压。称霍尔电压。RH称为霍尔系数 2.霍尔传感器霍尔传感器 并且传感器的工作电流已设定为标准工作电流并且传感器的工作电流已设定为标准工作电流(定值)。即(定值)。即KHIK(常数)(常数)UHKB 所以由
5、所以由UH值可得出值可得出B的示值。的示值。【试验仪器】【试验仪器】一、试验平台一、试验平台二、高灵敏度毫特计二、高灵敏度毫特计三、数字式直流稳流电源三、数字式直流稳流电源 1、毫特斯拉计、毫特斯拉计 2、电流表、电流表 3、直流电流源、直流电流源 4、电流调整旋钮、电流调整旋钮 5、调零旋钮、调零旋钮 6、传感器插头、传感器插头 7、固定架、固定架 8、霍尔传感器、霍尔传感器 9、大理石、大理石 10、线圈、线圈 A、B、C、D为接线柱为接线柱【试验内容】【试验内容】一、测量前准备一、测量前准备1.连接电路,接通电源,开机预热连接电路,接通电源,开机预热10分钟以上。分钟以上。2.用铝尺和钢
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