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            亥姆霍兹U圈实验原理

            1. Z么在量直流场?必须考虑地球场对被磁场的影响?nbsp;
            2. 载流圆线圈uU上场的分布规律如何?
            3Q亥姆霍兹线圈是怎样l成的?其基本条件有哪些Q它的磁场分布特点又怎样Q改变两圆线圈间距后Q线圈uU上的磁场分布情况如何?
            4Q霍元件放入磁场时, 不同方向上特斯拉计指Cg同,哪个方向大? 5Q试分析载流圆线圈磁场分布的理论g实验值的误差产生的原因?
            实验原理
            1Q蝲圆U圈与亥姆霍兹线圈的场
            Q?Q?载流圆线圈磁Z半径为RQ通以甉|I的圆U圈QuU上场的公式ؓ
            式中 为圆U圈的匝敎ͼ u上某一点到圆心O的距R? 它的场分布囑֦?-1所C?br /> Q?Q亥姆霍兹线?br /> 所谓亥姆霍兹线圈ؓ两个相同U圈彼此q且共_使线圈上通以同方向电IQ理证明:U圈间距a{于U圈半径RӞ两线圈合场在u上(两线圈圆心连U)附近较大范围内是均匀的,如图1-2所C?br /> 2Q霍效应法磁?br /> Q?Q霍效应法量原理
            通有甉|I的导体置于磁ZQ则在垂直于甉|I和磁场B方向上将产生一个附加电位差Q这一现象是霍于1879q首先发玎ͼ故称霍尔效应。电位差 UCؓ霍尔电压?br /> 如图3-1所CN型半gQ若在MN两端加上电压UQ则有电I沿X轴方向流动(有速度为Vq动的电子)Q此时在Z轴方向加以强度ؓB的磁场后Q运动着的电子受zu兹力FB的作用而偏UR聚集在Sq面Q同旉着电子的向Sq面Q下q面Q偏Ud聚集Q在Pq面Q上q面Q出现等量的正电Pl果在上下^面之间Ş成一个电?Q此电场UC为霍电场)。这个电场反q来L电子l箋向下偏移。当电子受到的洛伦兹力和霍尔电场的反作用力这二种辑ֈqӞ׃能向下偏UR此时在上下q面QS、Pq面Q间形成一个稳定的电压 Q霍电压)?nbsp;

            Q?Q霍系数、霍灵敏度、霍电?br />
            设材料的长度为lQ宽为bQ厚为dQ蝲子度为nQ蝲子速度vQ则与通过材料的电I有如下关p:  

              I=nevbd

              霍尔电压     UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB

            式中霍尔pLRH=1/neQ单位ؓm3/cQ霍灵敏度KH=RH/dQ单位ؓmV/mA

            由此可见QI为常数时Q有UH= KHIB =k0BQ通过量霍尔电压UHQ就可计出未知场强度B?br />
            本实验用的仪器用集成霍元Ӟ已经与显C模块联调,直接昄场强度?br /> 实验仪器

            亥姆霍兹实验仪由二部分组成。它们分别ؓqU圈枉分磁场测量A器部?br />
            亥姆霍兹U圈Ӟ

               二个qU圈Q线圈有效半?   105mm   U圈匝数500?  ? U圈中心间距 105mm

                量场传感器: 4501A使用霍尔元g量场?br />
               U? ? ?|:横向可移动距?50mmQ纵向可Ud距离50mm

                          距离分L?.5mm
            实验内容 

            1. 量圆电线圈uU上场的分?br /> 接好电\。调节磁场实验A的输出功率,使励电有效gؓIQ?00mA,以圆甉|U圈中心为坐标原点,每隔10.0 mm一 个Umax|量q程中注意保持励电g变,记录数据q作出磁场分布曲U图?br />
            2 .量亥姆霍兹U圈轴线上磁场的分布
            把磁场实验A的两l线圈串联v来(注意极性不要接反)Q接到磁场测试A的输出端钮。调节磁场测试A的输出功率,使励电有效g为IQ?00mA。以两个圆线圈uU上的中心点为坐标原点,每隔10.0mm一个Umax 倹{记录数据ƈ作出场分布曲线图?br />

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