王皓平 6100411063 电III112班 S077
13 00 八 六 20 T002
实验名称： 亥姆霍兹线圈
一、引言：
有一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流，当线圈间距等于线圈半径时，两个载流线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。

故在生产和科研中有较大的实用价值。

二、实验目的：
1. 掌握霍尔效应原理测量磁场。

2. 测量单匝载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。

三、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：
B =μ0N 0IR 2
2(R 2+X 2)32
其中，R 为线圈半径，I 为电流，N 0为线圈匝数，X 为轴上某一点到圆心的距离，μ0=4π×10−7H/m 为真空磁导率。

I
Y
X B
B
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（2）亥姆霍兹线圈：
2. 电磁感应法测量磁场：
B =B m sinωt ；
ϕ=NB m Scosθsinωt ；
ε=−dϕdt =NB m Sωcosθcosωt =−εm cosωt ；
B max =εmax
NSω=√2U max NSω。

线圈等效面积为S =13108πD 2。

3. 霍尔效应法：
I =nevbd
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：U H =IB ned =R H IB
d =K H IB ;
其中，霍尔系数R H ，霍尔灵敏度K H 。

四、实验仪器：
亥姆霍兹线圈实验仪
五、实验内容：
1. 测量圆电流线圈轴线上的磁场分布：调节仪器，使I=200mA ，以线圈中心为原点，每隔10.0mm 测量B max ，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的磁场分布：调节仪器，使I=200mA ，以两线圈轴线上的中心为原点，
Y
X B B
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每隔10.0mm测量B max，记录数据并作出磁场分布曲线图。

六、实验记录：
1．圆线圈：
2. 亥姆霍兹线圈：
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七、数据处理：
八、实验结果：
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九、误差分析：
1. 其他磁场对线圈磁场强度测量的干扰；
2. 亥姆霍兹线圈的两个线圈的圆心不在同一水平线上，导致实验误差；
3. 实验仪器本身具有一定的误差。