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    亥姆霍兹实验报告数据_实验报告-亥姆霍兹

    时间:2020-08-16 00:39:03 来源:天一资源网 本文已影响 天一资源网手机站

     南昌大学物理实验报告

     课程名称: 大学物理实验

     实验名称: 亥姆霍兹线圈磁场

     学院: 信息工程学院 专业班级: 计科 153 班

     学生姓名: 刘金荣 学号: 6103115107

     实验地点: 基础实验大楼 座位号: 29 号

     实验时间: 第 5 周星期 2 下午 4:10 开始

     一、实验目的:

     1、学习和掌握霍尔效应原理测量磁场的方法。

     2、测量载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。

     二、实验原理:

     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。

     B

     Y

     I

     B

     X

     ( 2)亥姆霍兹线圈:

     B

     Y

     B

     X

     电磁感应法测量磁场:

     ;

     ;

     ;

     。

     线圈等效面积为 。

     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。

     三、实验仪器:

     亥姆霍兹线圈磁场实验仪

     四、实验内容和步骤:

     1、 测量圆电流线圈轴线上磁场的分布

     (1)仪器使用前,请先开机预热 5min 接好电路,调零。

     (2)调节磁场实验仪的输出功率,使励磁电流有效值为 I=200mA,以圆电流线圈中心为坐标原点,

     每隔 10.0mm测一个 Bm 值,测量过程中注意保持励磁电流值不变,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磁场的分布

     (1)关掉电源,把磁场实验仪的两组线圈串联起来,接到磁场测试仪的输出端钮,调零。

     (2)调节磁场测试仪的输出功率,使励磁线圈的有效值仍为 I=200mA。以两个圆线圈轴线的中心点

     为坐标原点,每隔 10.0mm测一个 Bm 值。记录数据并作出磁场分布曲线图。

     五、实验数据与处理:

     由公式 B

     0 N0IR 2

     2

     2 3/ 2 求出理论值

     (2 R

     x )

     位置 /mm

     110

     100

     90

     80

     70

     60

     52

     50

     40

     30

     20

     10

     0

     -10

     B/mT

     0.38

     0.42

     0.47

     0.51

     0.55

     0.57

     0.58

     0.58

     0.58

     0.56

     0.53

     0.49

     0.44

     0.40

     4

     8

     3

     6

     0

     5

     2

     4

     0

     3

     2

     1

     7

     0

     理论值 /mT

     0.38

     0.42

     0.47

     0.51

     0.55

     0.57

     0.58

     0.58

     0.57

     0.55

     0.51

     0.47

     0.42

     0.38

     5

     6

     0

     7

     3

     6

     4

     2

     6

     3

     7

     0

     6

     5

     ( 2)亥姆霍兹线圈:

     x/mm

     -110

     -100

     -90

     -80

     -70

     -60

     -50

     -40

     -30

     -20

     -10

     0

     B/mT

     0.506

     0.568

     0.628

     0.687

     0.740

     0.782

     0.815

     0.837

     0.852

     0.860

     0.863

     0.863

     x/mm

     10

     20

     30

     40

     50

     60

     70

     80

     90

     100

     110

     B/mT

     0.863

     0.860

     0.849

     0.831

     0.804

     0.767

     0.719

     0.660

     0.605

     0.542

     0.482

     六、误差分析:

     1、实验仪器不精确。

     2、读数有误差。

     3、有地磁场和大楼建筑等的影响。

     七、思考题:

     1、从中间往两边磁感应强度逐渐减小。组成:两个相同的圆线圈,彼此平行且共轴,通以同方向电流

     件:线圈间距 a 等于线圈半径 R,通同向电流。磁场分布特点:两线圈合磁场在轴线上附近较大范围内是均匀的。

     

     I 。基本条

     2、因为有地磁场和其他磁场的影响,所以示数不为

     3、首先两线圈没有绝对平行,其次有其他磁场的干扰。

     

     0,需要调零后才能进行实验。

     八、附上原始数据:

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