文档介绍：实验33 磁场描绘二、载流圆线圈及亥姆霍兹线圈磁场的测定了解载流圆线圈的磁场是研究一般载流回路的基础。本实验用感应法测定圆线圈的交流磁场,从而掌握低频交变磁场的测定方法。以及了解如何用探测线圈确定磁场方向。【实验目的】 ,加深对毕奥—萨伐尔定律的理解;;;【实验仪器】亥姆霍兹线圈、低频信号发生器(或磁场描绘仪专用电源)、万用表(或交流毫伏表)、探测线圈和毫米方格纸等。ZE-1型磁场描绘仪参数:圆线圈,N=640匝,R=10㎝;亥姆霍兹线圈距离,R=10㎝;探测线圈,N0=1200匝,d=4㎜,D=㎜,L=6㎜。【实验原理】,匝数为N,在通以电流I时,则线圈轴线上一点P的磁感应强度      (3-193)式中为真空磁导率,x为P点坐标,、匝数N均相同的四线圈组成,二线圈彼此平行而且共轴,线圈间距离正好等于半径R 如图3-118所示,坐标原点取在二线圈中心联线的中点O.       给二线圈通以同方向、同大小的电流I,,应为:图3-118亥姆霍兹线圈   图3-119亥姆霍兹线圈轴线上Bx-曲线                (3-194)从式(3-194)可以看出,=0处和x=R/%,在理论上可以证明,当二线圈的距离等于半径时,在原点O附近的磁场非常均匀,图3-119为Bx-,对它的测量既要测大小,,,处于磁场中的导体回路,磁感应电动势的大小与穿过它的磁通量的变化率成正比。因此可以通过测回路线圈中的感应电动势来确定磁场量。如图3-120所示,给—圆线圈(在此使用亥姆霍兹线圈的一支)通以某一频率的正弦交流电,设交流电的峰值为Im,则电流为,如将峰值Im改用电流表测得的有效值Ie,由于,因而电流可写成为,则圆线圈轴线上任一点P的磁感应强度B=Bmsinωt,其中Bm为B的峰值,(3-195)图3-120磁场测量装置如图3-120将一小的试探线圈置于圆线圈轴线上,设试探线圈法线与B的夹角为θ,则通过试探线圈的磁通量为式中S为试探线圈的面积,,显示值U为的有效值,所以当探测线圈法线与圆线圈轴线方向一致时,,则(3-196)轴线上任一点测得的U值与圆线圈中心(x=0)测得值U0之比为如果测得的U和U0值之比符合上式,说明式(3-193)是正确的,从而可间接加深对毕奥-萨伐尔定律的认识。磁场的方向如何来确定呢?磁场的方向本来可以用毫伏表读数量大值时所对应的试探线圈法线方向来表示,但是磁通量Φ的变化率最小,因此测量方向误差较大,当探测线圈转过900时,磁场方向与探测线圈法线方向相垂直,Φ的变化率最大,