文档介绍：、教学目标(1)掌握感应法测磁场的原理和方法;(2)用感应法描绘载流圆线圈轴线上磁场的分布,验证p166(16-1)式,加深对毕奥—萨伐尔定律的理解;(3)用感应法描绘亥姆霍兹线圈中某一点处每个载流线圈产生的磁场和两个载流线圈产生的总磁场,验证磁场的叠加原理;(4)用感应法描绘亥姆霍兹线圈中的磁场均匀区。2、教学难点重点感应法测磁场的原理和方法。3、实验室提供的仪器,--Y型磁场描绘仪信号源,晶体管万用表2个(MF20型),亥姆霍兹线圈实验装置(R=10cm)(附坐标纸、复写纸、白纸),探测线圈(+缝衣针)(N=1200匝,d=4),导线。4、实验原理概要教材P166--,为了描绘,不仅要测定空间各点的大BBB小,还要测定空间各点的方向。本实验介绍用试探线圈去测量交变磁场的BB大小和方向的方法,这一方法依据的是法拉第电磁感应定律,称为感应法。,1,的大小的测量:通过教材p168-169的推导可得,试探线圈感应电压的B有效值U与载流线圈产生磁感应强度的峰值有关系式BmNSw0(16--8b)U,BCos,m2上式中为试探线圈法线与的夹B,角(如图1)。当或时,电压为,,,0最大值NSw0U,Bmm2若取载流圆线圈中心感应电压最大值为BUmxU,则有,。用交流毫伏表读出的电压最大值即为感应电压最大值。,2,的方向的测量:.将式(16—8b)对θ求导,得BNSdUw0,BSin,md,2,3容易看出,当或时,感应电压对夹角的变化最大,此时探测线圈,,,22只要稍有转动,便可引起感应电压的显著变化。利用这一特性,。(1)载流圆线圈轴线上的磁场分布IN,0B,(16-1)32X22R(1,)2R描绘的B,X曲线图,见教材P166图16-1。(2)亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布问题:何谓亥姆霍兹线圈,答:一对半径、匝数均相同的圆线圈,若彼此平行且共轴,线圈间距正好等于半径R。这样的线圈称为亥姆霍兹线圈。当亥姆霍兹线圈的二线圈顺向串联通电(即二线圈电流同方向、同大小)时,,合磁场B是x的函数X22,,IRNIRN00,,B(16—4)x332222,,,,RR,,,,2222,,,,RxRx,,,,,,,,22,,,,,,,,,,,,x描绘的曲线,见教材P167图(16---3),可见在原点O附近的磁场非B,XR常均匀。B(3)利用亥姆霍兹线圈验证磁感应强度的矢量叠加原理,是矢量,当线B圈A,B,A+B中的电流保持不变,则BBB,,mAmB,mAB,,因探测线圈电压U与B成正比,则B可用U代替,mm222即(16—13),,U,U,U,2U,Ucos,,,A,BABABAB,,U,,U,sinsin,1AABB,,tg(16—14)AB,U,con,,U,con,AABB5、实验内容:教材p172实验内容1、3、、实验操作要点和注意事项(1)分析教材p168图