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集成霍尔传感器测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场实验报告

一、名称:

集成霍尔传感器测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场

二、目的:

1、掌握霍尔效应原理测量磁场;

2、测量单匝载流原线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。

三、器材:

1、亥姆霍兹线圈磁场测定仪,包括圆线圈和亥姆霍兹线圈平台(包括两个

圆线圈、固定夹、不锈钢直尺等)、高灵敏度毫特计和数字式直流稳压电

源。

四、原理:

1、圆线圈的磁场:

根据毕奥-萨伐尔定律,载流线圈在轴线(通过圆心并与线圈平面垂直的

直线)上某点的磁感应强度为:

集成霍尔传感器测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场实验报告

式中I为通过线圈的电流强度,为线圈平均半径,x为圆心到该点的距

离,N为线圈的匝数, o=4π×10-7T*m/A,为真空磁导率。因此,圆心处的磁感应强度为

集成霍尔传感器测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场实验报告

轴线外的磁场分布计算公式较复杂。

2、亥姆霍兹线圈的磁场

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,线圈之间的距离d正好等于圆形线圈的半径R。

设z为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点O处的距离,根据毕奥-萨伐

尔定律及磁场叠加原理可以从理论上计算出亥姆霍兹线圈周线上任意一

点的磁感应强度为