亥姆霍茲實驗裝置圖

⑴ 亥姆霍茲線圈的實驗

【實驗目的】：
1.觀察亥姆霍茲線圈中間磁場的均勻性，驗證磁場疊加原理。
2.了解一種得到均勻磁場的實驗室方法。
【實驗儀器】：亥姆霍茲線圈演示儀
【實驗原理】：
亥姆霍茲線圈是由兩個相同的線圈同軸放置，其中心間距等於線圈的半徑。將兩個線圈通以同向電流時，磁場疊加增強，並在一定區域形成近似均勻的磁場；通以反向電流時，則疊加使磁場減弱，以至出現磁場為零的區域。
給霍爾元件通以恆定電流時，它在磁場中會感應出霍爾電壓，霍爾電壓的高低與霍爾元件所在處的磁感應強度成正比，因而可以用霍霍爾元件測量磁場。本實驗中電子屏顯示的就是放大後霍爾電壓的數值，它的變化規律與所在處磁場的變化規律一致。
【實驗步驟】：
1.打開數碼顯示屏後面板的開關，先對LED顯示屏調零；
2.打開穩壓電源（已調好），同方向閉合兩電鍵（使兩線圈通以相同方向電流），轉動小手柄，使位於線圈軸線上的霍爾元件由導軌的一端緩慢移向另一端，觀察兩同向載流圓線圈磁場合成後的分布。 （顯示屏示數由小變大，中間一段基本不變，最後又由大變小）；
3.改變其中一個線圈的電流方向，重復3的操作，觀察兩反向載流圓線圈磁場合成後的分布。（顯示屏示數由小變大，由大變小，又由小變大，由大變小）。把霍耳元件移動到兩個線圈的中部，可找到合磁場為零的位置；
4.斷開一個線圈的電流，重復3的操作，? 觀察一個載流圓線圈磁場的分布。（顯示屏示數由小變大，又由大變小）；
5.實驗結束，打開電鍵，關閉顯示屏和線圈電源。
【注意事項】：
1.在線圈沒有接通時，將顯示器調零；
2.轉動手柄時需緩慢；
3.線圈通電電流不能過大，時間不能太長，以免燒毀線圈；
4.線圈通電時，不要觸及電鍵，以確保安全。

⑵ 亥姆霍茲線圈實驗報告思考題亥姆霍茲線圈是怎樣組成的

由勵磁圈架和磁場測試儀組成

⑶ 亥姆霍茲線圈實驗採用什麼原理測量磁場

1．載流圓線圈與亥姆霍茲線圈的磁場
（1） 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
（1-1）
式中 為圓線圈的匝數, 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.
（2）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等於線圈半徑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的導體置於磁場中,則在垂直於電流I和磁場B方向上將產生一個附加電位差,這一現象是霍爾於1879年首先發現,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的磁場後,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）出現等量的正電荷,結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）間形成一個穩定的電壓 （霍爾電壓）.
（2）霍爾系數、霍爾靈敏度、霍爾電壓
設材料的長度為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有如下關系：
I=nevbd
霍爾電壓 UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB
式中霍爾系數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,已經與顯示模塊聯調,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 500匝
二線圈中心間距 105mm
測量磁場感測器： 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

⑷ 亥姆霍茲線圈磁場的實驗報告咋寫

實驗原理

1．載流圓線圈與亥姆霍茲線圈的磁場

（1） 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

（1-1）

式中 為圓線圈的匝數， 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。

（2）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等於線圈半徑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的導體置於磁場中，則在垂直於電流I和磁場B方向上將產生一個附加電位差，這一現象是霍爾於1879年首先發現，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的磁場後，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）出現等量的正電荷，結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）間形成一個穩定的電壓 （霍爾電壓）。

（2）霍爾系數、霍爾靈敏度、霍爾電壓

設材料的長度為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有如下關系：

I=nevbd

霍爾電壓 UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB

式中霍爾系數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，已經與顯示模塊聯調，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 500匝

二線圈中心間距 105mm

測量磁場感測器： 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
實驗內容

1. 測量圓電流線圈軸線上磁場的分布

接好電路。調節磁場實驗儀的輸出功率，使勵磁電流有效值為I＝200mA,以圓電流線圈中心為坐標原點，每隔10.0 mm測一 個Umax值，測量過程中注意保持勵磁電流值不變，記錄數據並作出磁場分布曲線圖。

2 .測量亥姆霍茲線圈軸線上磁場的分布

把磁場實驗儀的兩組線圈串聯起來（注意極性不要接反），接到磁場測試儀的輸出端鈕。調節磁場測試儀的輸出功率，使勵磁電流有效值仍為I＝200mA。以兩個圓線圈軸線上的中心點為坐標原點，每隔10.0mm測一個Umax 值。記錄數據並作出磁場分布曲線圖。

⑸ 亥姆霍茲

首先看一個通電圓圈的磁場分布。根據畢奧-薩伐爾定律，通過積分運算得到；在過圓心而且垂直於線圈平面的軸線上，距離圓心X處，磁場大小為B=u*R2*I/2[R2+X2][3/2],其中I為電流大小，R為圓圈半徑，u為一個常數。亥姆霍茲線圈是兩個彼此平行且連通的共軸圓形線圈，他的磁場分布是兩個通電圓圈磁場的疊加。半徑和兩個圓圈的距離不同，疊加的結果也不同。兩個線圈之外是逐漸減弱的，但是兩個線圈之間可能是中間最弱，也可以是中間最強，還可以是勻強磁場。

如果寫實驗報告可以如下寫：
實驗原理

1．載流圓線圈與亥姆霍茲線圈的磁場

（1） 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

（1-1）

式中 為圓線圈的匝數， 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。

（2）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等於線圈半徑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的導體置於磁場中，則在垂直於電流I和磁場B方向上將產生一個附加電位差，這一現象是霍爾於1879年首先發現，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的磁場後，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）出現等量的正電荷，結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）間形成一個穩定的電壓 （霍爾電壓）。

（2）霍爾系數、霍爾靈敏度、霍爾電壓

設材料的長度為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有如下關系：

I=nevbd

霍爾電壓 UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB

式中霍爾系數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，已經與顯示模塊聯調，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 500匝

二線圈中心間距 105mm

測量磁場感測器： 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
實驗內容

1. 測量圓電流線圈軸線上磁場的分布

接好電路。調節磁場實驗儀的輸出功率，使勵磁電流有效值為I＝200mA,以圓電流線圈中心為坐標原點，每隔10.0 mm測一 個Umax值，測量過程中注意保持勵磁電流值不變，記錄數據並作出磁場分布曲線圖。

2 .測量亥姆霍茲線圈軸線上磁場的分布

把磁場實驗儀的兩組線圈串聯起來（注意極性不要接反），接到磁場測試儀的輸出端鈕。調節磁場測試儀的輸出功率，使勵磁電流有效值仍為I＝200mA。以兩個圓線圈軸線上的中心點為坐標原點，每隔10.0mm測一個Umax 值。記錄數據並作出磁場分布曲線圖。

⑹ 實驗前為什麼要校準霍爾法亥姆霍茲線圈磁場實驗儀怎樣校準儀器

校正可以知道儀器的精準度狀況，更重要是可以保證被校驗儀器或設備的所量測數據的精準度，繼而保證所測量產品品質。

首先是對儀器進行檢查，而這個檢查需要對儀器進行實驗性的操作，並且要記錄操作過後的實驗數據，別忘了實驗次數盡量多一點，以確保不會出問題，最後就是數據的比對，可以根據標准值與實驗值得差距推算出儀器的精準度，而這也就達到了我們進行儀器校準的目的。

(6)亥姆霍茲實驗裝置圖擴展閱讀：

儀器量具校準是為了讓儀器設備能夠正常的運行，並且不會出錯。其次就是國家相關規定的要求，沒有檢測報告和標準的儀器量具是很難獲得認可的。

通常，霍爾效應感測器和電路相連，從而允許設備以數位（開/關）模式操作，在這種情況下可以被稱為開關。工業中常見的設備，例如氣缸，也被用於日常設備中，如一些列印機使用他們來監測缺紙和敞蓋的情況。當鍵盤被要求高可靠性時，便也設計霍爾感測器在其按鍵內。

霍爾效應感測器通常被用於計量車輪和軸的速度，例如在內燃機點火定時（正時）或轉速表上。其在無刷直流電動機的使用，用來檢測永磁鐵的位置。圖示中的輪子，帶有兩個等距的磁鐵，感測器上的電壓在一個周期內將兩次達到峰值，此設置通常被用來校準磁碟驅動的速率。

⑺ 如何用簡單的實驗方法判斷亥姆霍茲線圈的兩線圈是否同向串聯

針對實驗中磁場對超冷原子團溫度和密度的測量的影響,提出了用三組軸向相互垂直回的線圈產生的磁答場來補償的理論模型,並根據實驗條件對理想模型進行修正.通過這個理論模型,不僅能達到空間某點磁屏蔽的要求,而且可以准確預計有關實驗環境的磁感應強度...

⑻ 如何用簡單的實驗方法判斷亥姆霍茲線圈的兩線圈是否同向串聯的

並聯無所謂,串聯一來定要頭尾相接源,教你個最簡單卻最可靠的辦法,找一節電池,將兩個線圈隨意串聯.用兩個線圈留出的單頭來碰觸電池的正負極,若有火花跳出就是頭尾相接,若無花就是接反了!注:留心別被感應電壓電擊了!

⑼ Matlab畫圖問題，求查錯給高分，是亥姆霍茲線圈產生磁場的模擬的物理實驗，程序不知道哪裡出錯了！求助！

把

r3= sqrt( rx.^2+ ry.^2+ rz.^2)^3;

改成

r3= sqrt( rx.^2+ ry.^2+ rz.^2).^3;

就可以了。

有點奇怪，其他地方都用內了點運算容，為什麼這個地方不用？