用霍尔法测直流圆线圈与亥姆霍兹线圈磁场讲义.docx

用霍尔法测直流圆线圈与亥姆

(FB5型尔法亥霍兹线磁圈场验仪

实 验 讲 义

浙江大学物理实验教学中心

用霍尔法测直流圆线圈与亥姆霍兹线圈磁场

在工业、国防、科研中都需要对磁场进行测量，测量磁场的方法有不少，如冲击电流计

法、霍尔效应法、核磁共振法、天平法、电磁感应法等等，本实验介绍霍尔效应法测磁场的方法，它具有测量原理简单，测量方法简便及测试灵敏度较高等优点。

【实验目的】

1?了解用霍尔效应法测量磁场的原理，掌握 FB511型霍尔法亥姆霍兹线圈磁场实验仪的

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。

4.两平行线圈的间距改变为

【实验原理】

d R/2和 d 2R时,测定其轴线上的磁场分布。

1 ?载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场

(1 )载流圆线圈磁场

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

A B

A B

图丄载流圆线圈的磁场分布图:!亥姆霍兹线圈的磁场分布

图丄载流圆线圈的磁场分布

图:!亥姆霍兹线圈的磁场分布

强度的表达式为：

B

0?N°?I?R2 (1)

2?(R2 X2)3/2

式中N。为圆线圈的匝数，

X为轴上某一点到圆心 0的距离，° 4 10 7H /m,磁

场的分布图如图1所示，是一条单峰的关于 Y轴对称的曲线。

本实验取N0 400匝，I 0.400A, R 0.100m,在圆心O 处X 0 ,可算得磁感

应强度为：B 1.0053 10 3 T

亥姆霍兹线圈

两个完全相同的圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流 I，线圈间距等于线圈半径 R

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