实验报告-亥姆霍兹

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： **********

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： 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，真空磁导率。 B Y I B 为X （2）亥姆霍兹线圈：

B Y B X 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。 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： 0N0IR2 由公式B求出理论值 223/2（2Rx）位置/mm B/mT 110 0.384 100 0.428 0.426 90 0.473 0.470 80 0.516 0.517 70 0.550 0.553 60 0.575 0.576 52 0.582 0.584 50 0.584 0.582 40 0.580 0.576 30 0.563 0.553 20 0.532 0.517 10 0.491 0.470 0 0.447 0.426 -10 0.400 0.385 理论值/mT 0.385 （2）亥姆霍兹线圈： x/mm B/mT x/mm B/mT -110 0.506 10 0.863 -100 20 -90 30 -80 40 -70 50 -60 60 -50 70 -40 80 -30 90 -20 100 -10 110 0 0.568 0.628 0.687 0.740 0.782 0.815 0.837 0.852 0.860 0.863 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I。基本条件：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。 2、因为有地磁场和其他磁场的影响，所以示数不为0，需要调零后才能进行实验。 3、首先两线圈没有绝对平行，其次有其他磁场的干扰。 八、附上原始数据：