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：
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。
（2）亥姆霍兹线圈：
2. 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。
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。
…… …… 余下全文
运动，此电子将受到垂直方向磁场B的洛仑兹力
作用，造成电子在半导体薄片的1测积累过量的负电荷，2侧积累过量的正电荷。因此在薄片中产生了由2侧指向1侧的电场
，该电场对电子的作用力
，与
，此种效应为霍尔效应，由此而产生的电压
型三维亥姆霍兹线圈磁场实验仪的使用方法。
时,测定其轴线上的磁场分布。
，通以直流电流
的圆线圈，其轴线上离圆线圈中心距离为
米处的磁感应强度的表达式为:
（1）
为圆线圈的匝数，
的距离，
磁场的分布图如图1所示，是一条单峰的关于
轴对称的曲线。 
)时，从磁感应强度分布曲线可以看出，（理论计算也可以证明）：两线圈合磁场在中心轴线上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的，这样的一对线圈称为亥姆霍兹线圈，如图2所示。从分布曲线可以看出，在两线圈中心连线一段，出现一个平台，这说明该处是匀强磁场。
型集成霍耳传感器就是一种高灵敏度的优质磁场传感器，它的体积小（面积
，厚
），其内部具有放大器和剩余电压补偿电路，采用此集成霍耳传感器（配直流数字电压表）制成的高灵敏度毫特计，可以准确测量
的磁感应强度，其分辨率可达
。因此，用它探测载流线圈及亥姆霍兹线圈的磁场，准确度比用探测线圈高得多。用高灵敏度集成霍耳传感器测量
弱交、直流磁场的方法已在科研与工业中广泛应用。
（1）
为真空磁导率，
为线圈的平均半径，
为圆心到该点的距离，
为线圈匝数，
为通过线圈的电流强度。因此，圆心处的磁感应强度
为：
（2）
由于
正比于B，所以测量
为线圈平均半径，x为圆心到该点的距离，N为线圈的匝数，
ｏ＝４π×１０－７T*m/A，为真空磁导率。因此，圆心处的磁感应强度为
