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亥姆霍茲線圈磁場的實驗報告咋寫？

1。實驗原理 2。實驗所用儀器 3。實驗原理 4: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-25

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　　實驗原理　　1．載流圓線圈與亥姆霍茲線圈的磁場　?。?）載流圓線圈磁場　　一半徑為R，通以電流I的圓線圈，軸線上磁場的公式為　?。?-1）　　式中為圓線圈的匝數(shù)，為軸上某一點到圓心O的距離。它的磁場分布圖如圖1-1所示。　?。?）亥姆霍茲線圈　　所謂亥姆霍茲線圈為兩個相同線圈彼此平行且共軸，使線圈上通以同方向電流I，理論計算證明：線圈間距a等于線圈半徑R時，兩線圈合磁場在軸上（兩線圈圓心連線）附近較大范圍內(nèi)是均勻的，如圖1-2所示。　　2．霍爾效應法測磁場　　（1）霍爾效應法測量原理　　將通有電流I的導體置于磁場中，則在垂直于電流I和磁場B方向上將產(chǎn)生一個附加電位差，這一現(xiàn)象是霍爾于1879年首先發(fā)現(xiàn)，故稱霍爾效應。電位差稱為霍爾電壓。　　如圖3-1所示N型半導體，若在MN兩端加上電壓U，則有電流I沿X軸方向流動（有速度為V運動的電子），此時在Z軸方向加以強度為B的磁場后，運動著的電子受洛倫茲力FB的作用而偏移、聚集在S平面；同時隨著電子的向S平面（下平面）偏移和聚集，在P平面（上平面）出現(xiàn)等量的正電荷，結(jié)果在上下平面之間形成一個電場（此電場稱之為霍爾電場）。這個電場反過來阻止電子繼續(xù)向下偏移。當電子受到的洛倫茲力和霍爾電場的反作用力這二種達到平衡時，就不能向下偏移。此時在上下平面（S、P平面）間形成一個穩(wěn)定的電壓（霍爾電壓）。　　（2）霍爾系數(shù)、霍爾靈敏度、霍爾電壓　　設(shè)材料的長度為l，寬為b，厚為d，載流子濃度為n，載流子速度v，則與通過材料的電流I有如下關(guān)系：　　I=nevbd 　　霍爾電壓 UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB 　　式中霍爾系數(shù)RH=1/ne，單位為m3/c；霍爾靈敏度KH=RH/d，單位為mV/mA 　　由此可見，使I為常數(shù)時，有UH= KHIB =k0B，通過測量霍爾電壓UH，就可計算出未知磁場強度B。　　本實驗使用的儀器用集成霍爾元件，已經(jīng)與顯示模塊聯(lián)調(diào)，直接顯示磁場強度。　　實驗儀器　　亥姆霍茲實驗儀由二部分組成。它們分別為勵磁線圈架部分磁場測量儀器部分　　亥姆霍茲線圈架：　　二個勵磁線圈：線圈有效半徑 105mm 　　線圈匝數(shù) 500匝　　二線圈中心間距 105mm 　　測量磁場傳感器： 4501A使用霍爾元件測量磁場。　　移動裝置：橫向可移動距離150mm，縱向可移動距離50mm 　　距離分辨力0.5mm: 回答者：網(wǎng)友

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