-
1 实验概况
-
2 数据记录（岗集校区）
-
3 视频（岗集校区）
-
4 数据记录（黄麓校区）
-
5 视频（黄麓校区）
亥姆霍兹线圈磁场的分布
一、实验目的
1、了解用霍尔效应法测量磁场的原理，掌握FB511型霍尔法亥姆霍兹磁场实验仪的使用方法。
2、了解载流圆线圈的径向磁场分布情况。
3、测量载流圆线圈和亥姆霍兹线圈的轴线上的磁场分布。
二、实验仪器
DH4501A亥姆霍兹线圈磁场实验仪
三、实验原理
1.载流圆线圈磁场的分布
一半径为R，通以直流电流I的圆线圈，其轴线上离圆线圈中心距离为X米处的磁感应强度的表达式为： (1)
式中为圆线圈的匝数，X为轴上某一点到圆心O的距离，
H/m，磁场的分布图如1所示，是一条单峰的关于Y轴对称的曲线。
2.亥姆霍兹线圈磁场的分布
亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向一致，大小相同。线圈之间距离d正好等于圆形线圈的半径R。这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区，故在生产和科研中有较大的实用价值，也常用于弱磁场的计量标准。
设Z为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点O处的距离，则亥姆霍兹线圈轴线上任一点的磁感应强度为：
(2)
图1 单线圈和亥姆霍兹线圈磁场分布图
四、实验内容
1.测量载流圆线圈轴线上磁场的分布
（1）按载流圆线圈的要求，把FB511型霍尔法亥姆霍兹线圈磁场实验仪与测试架正确连接，调节实验仪的电流，使励磁电流I=0.000A，在线圈磁场强度等于零的条件下，把微特斯拉计调零；
（2）实验仪测试架左边的线圈为固定线圈，固定在刻度尺零点（即0cm处），把右边的可动线圈移动到合适的位置，方法：先松开固定线圈用的两个滚花螺栓，把线圈平行移动，使线圈位于测试平台水平刻度尺5cm处（即1/2R处）并固定可动线圈；
（3）使励磁电流I=0.400A，以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔1.0cm测一个B值，测量过程中注意保持励磁电流值不变；
（4）记录下测量数据并填入相应表格。
2.测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布
（1）参照上面步骤，移动右线圈到刻度尺度数为10cm处（即R处），使二线圈间距d=R，这时两个圆线圈中心连线的几何中心在测试平台水平刻度尺5cm处；
（2）把两个圆电流线圈串联起来，接到磁场测试仪的输出端钮。调节电流输出，使励磁电流I=0.400A。以两个圆线圈中心连线上的中点为坐标原点，每隔1.0cm测一个B值；
（3）记录测试数据并填入相应表格。
3.测量载流圆线圈沿“径向”的磁场分布
按内容2的要求，把传感器探头移动到一只线圈中心，轴线D的夹角为0度，径向移动探头，每移动1.0cm测量一个数据，按正反方向测到5cm为止，记录下数据。
