肇   庆   学   院

             电子信息与机电工程学院  普通物理实验  课实验报告

              08 级  物理(1)  班  B₂  组   实验日期  20##年4月16日

           姓名:  王英   学号  25号    老师评定                          

 

              实验题目：     磁场的描绘

实验目的：

1、研究载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较， 加深对毕奥-萨伐尔定律的理解;

2、在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈a和线圈b）在轴线上产生的磁感应强度B（a）和B(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场B(a+b）进行比较，

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实验3—9 磁场的描绘

【实验目的】

1．掌握感应法测量磁场的原理和方法。

2．研究载流圆线圈轴向磁场的分布。

3．描绘亥姆霍兹线圈的磁场均匀区。

【实验仪器】

非均匀磁场测量仪，400H_Z交流电源，晶体管毫伏表，探测线圈等。

【实验原理】

1．圆电流轴线上的磁场分布

设一圆电流如图3－9－1所示。根据毕奥—萨伐尔定律，它在轴线上某点P的磁感应强度为

                                             （3－9－1）

或                                                （3－9－2）

式中，是圆电流中心（x＝0处）的磁感应强度，也是圆电流轴线上磁场的最大值。当I、R为确定值时，B₀为一常数。

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             电子信息与机电工程学院  普通物理实验  课实验报告

              08 级  物理(1)  班  B₂  组   实验日期  2009年4月16日

           姓名:     学号  25号    老师评定                          

 

              实验题目：     磁场的描绘

实验目的：

1、研究载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较， 加深对毕奥-萨伐尔定律的理解;

2、在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈a和线圈b）在轴线上产生的磁感应强度B（a）和B(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场B(a+b）进行比较，

3、测量亥姆霍兹线圈在间距d=R／2、 d=R和d=2R, （R为线圈半径），轴线上的磁场的分布，并进行比较，进一步证明磁场的叠加原理；

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肇   庆   学   院

             电子信息与机电工程学院  普通物理实验  课实验报告

              08 级  物理(1)  班  B₂  组   实验日期  20##年4月16日

           姓名:  王英   学号  25号    老师评定                          

 

              实验题目：     磁场的描绘

实验目的：

1、研究载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较， 加深对毕奥-萨伐尔定律的理解;

2、在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈a和线圈b）在轴线上产生的磁感应强度B（a）和B(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场B(a+b）进行比较，

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肇   庆   学   院

电子信息与机电工程学院普通物理实验  课 实验报告

   07 级  电子(1)  班  2B  组 实验合作者李雄  实验日期  20##年4月16日

姓名:  王英   学号  25号    老师评定                          

 

              实验题目：     磁场的研究 

实验目的：

1、研究载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较， 加深对毕奥-萨伐尔定律的理解;

2、在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈a和线圈b）在轴线上产生的磁感应强度B（a）和B(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场B(a+b）进行比较，

3、测量亥姆霍兹线圈在间距d=R／2、 d=R和d=2R, （R为线圈半径），轴线上的磁场的分布，并进行比较，进一步证明磁场的叠加原理；

4、描绘载流圆线圈及亥姆霍兹线圈的磁场分布。

实验仪器：

(1)圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台，台面上有等距离1.0cm间隔的网格线；

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实验2   磁场测量与描绘实验指导书

在工业生产和科学研究的许多领域都要涉及到磁场测量问题，如磁探矿、地质勘探、磁性材料研制、磁导航、同位素分离、电子束和离子束加工装置、受控热核反应以及人造地球卫星等。近三十多年来，磁场测量技术发展很快，目前常用的测量磁场的方法有十多种，较常用的有电磁感应法、核磁共振法、霍尔效应法、磁通门法、光泵法、磁光效应法、磁膜测磁法以及超导量子干涉器法等。每种方法都是利用磁场的不同特性进行测量的，它们的精度也各不相同，在实际工作中将根据待测磁场的类型和强弱来确定采用何种方法。

本实验仪采用电磁感应法测量通有交流电的螺线管产生的交变磁场，通过这个实验掌握低频交变磁场的测量方法，加深对法拉第电磁感应定律和毕奥—萨伐尔定律的理解及对交变磁场的认识。

一、实验目的

1．  学习交变磁场的测量原理和方法。

2．  学习用探测线圈测量交变磁场中各点的磁感应强度。

3．  掌握载流直螺线管轴线上各点磁场的分布情况。

4．  了解螺线管周围磁场的分布及其描绘方法。

5．  加深理解磁场和电流的相互关系。

二、实验原理

1．交变磁场的测量原理

当导线中通有交变电流时，其周围空间就会产生交变磁场。当直螺线管通过电流时，在螺线管内就产生磁场。如果通过的电流是交变电流，则产生的磁场就是交变磁场。在交变磁场中各点的磁感应强度是随时间变化的，我们一般用磁感应强度的有效值来描述磁场。交变磁场的测量可以用探测线圈和交流数字毫伏表组成的闭合回路进行测量。将探测线圈置于被测的磁场中，则根据法拉第电磁感应定律，通过探测线圈的交变磁通在回路中感应出电动势。通过测量此感生电动势的大小，就可计算出磁感应强度B的大小和方向。

2．  B的大小和方向确定

通常为了精确测量磁场中某一点的磁感应强度，探测线圈都做得很小，因此线圈平面内的磁场可以认为是均匀的。如图1所示，若线圈的横截面积为S，匝数为N，置于载流螺线管产生的待测交变磁场B中，线圈平面的法线n与磁感应强度B的夹角为，则通过该线圈的磁通量

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                   实验题目：     磁场的研究 

1.实验目的：

1、研究载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较， 加深对毕奥-萨伐尔定律的理解;

2、在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈a和线圈b）在轴线上产生的磁感应强度B（a）和B(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场B(a+b）进行比较，

3、测量亥姆霍兹线圈在间距d=R／2、 d=R和d=2R, （R为线圈半径），轴线上的磁场的分布，并进行比较，进一步证明磁场的叠加原理；

4、描绘载流圆线圈及亥姆霍兹线圈的磁场分布。

2.实验仪器：

(1)圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台，台面上有等距离1.0cm间隔的网格线；

(2)高灵敏度三位半数字式毫特斯拉计、三位半数字式电流表及直流稳流电源组合仪一台；

(3)传感器探头是由2只配对的95A型集成霍尔传感器(传感器面积4mmx 3mmx 2mm)与探头盒(与台面接触面积为20mmx 20mm)组成。

3.实验原理：

（1)根据毕奥一萨伐尔定律，载流线圈在轴线(通过圆心并与线圈平面垂直的直线)上某点的磁感应强度为：

                         （5-1)

式中μ₀为真空磁导率，R为线圈的平均半径，x为圆心O_A到该点的距离，N为线圈匝数，I为通过线圈的电流强度。因此，圆心处的磁感应强度B₀ 为：

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