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圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场
圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场
磁场测量是磁测量中最基本的内容，最常用的测量方法有三种；感应法、核磁共振法和霍放大器和薄膜电阻剩余电压补偿器组成，测量时输出信号大，剩余电压的影响已被消除。一般的霍尔元件有四根引线，两根为输入霍尔元件电流的“电流输入端”；另两根为霍尔元件的“霍尔电压输出端”。本实验在设计安装时，传感器、圆线圈的工作回路相互独立，并且传感器的工作电流已设定为标准工作电流（定值）。即KHI＝K（常数）
则有：，其中K为常数。这样UH与B建立简单的正比对应关系，由UH值可得出B的示值。
〔实验仪器〕
FD-HM-Ⅱ型磁场测定仪，高灵敏度毫特计，数字式直流稳流电源。
实验装置见图3，FD-HM-Ⅱ型磁场测定仪由圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台（包括两个圆线圈、固定夹、不锈钢直尺、铝尺）、高灵敏度毫特计和数字式直流稳流电源等组成。
图3 FD-HM-Ⅱ型磁场测定仪
1、毫特斯拉计 2、电流表 3、直流电流源 4、电流调节旋钮
5、调零旋钮 6、传感器插头 7、固定架 8、霍尔传感器
9、大理石 10、线圈 A、B、C、D为接线柱

两个线圈各500匝，、、平均半径=.。实验平台的台面应在两个对称圆线圈轴线上（台面中心横刻线与两个对称圆线圈轴线重合），。

它采用两个参数相同的SS95A型集成霍尔传感器，配对组成探测器，经信号放大后，用三位半数字电压表测量探测器输出信号。该仪器量程0—，分辨率为1

它由直流稳流电源、三位半数字式电流表组成。当两线圈串接时，电源输出电流为50-200mA连续可调；当两线圈并接时，电源输出电流为50-400mA连续可调。数字式电流表显示输出电流时应注意：
(1)开机后，应至少预热10分钟，才进行实验。
(2)每测量一点磁感应强度值，换另一位置测量时，应断开线圈电路，在电流为零时调零，然后接通线圈电路，进行测量和读数，调零的作用是抵消地磁场的影响及对其它不稳定因素的补偿。
〔实验内容〕
一、测量前准备
连接电路按图3，接通电源，开机预热10分钟以上。用铝尺和钢板尺调整两线圈位置，使两线圈共轴且轴线与台面中心横刻线重合，两线圈距离为R=(线圈半径)，即组成一个亥姆霍兹线圈。
二、单线圈轴线上各点磁感应强度的测量

按图接线（直流稳流电源中数字电流表已串接在电源的一个输出端），只给单线圈a通电，旋转电流调节旋纽，令电流I为100mA。取台面中心为坐标原点O，通过O的横刻线为OX轴。把传感器探头从一侧沿OX轴移动，，测出一系列与坐标x对应的磁感应强度，。测量区域为-10cm～+10cm。
表1 单线圈a轴线上各点的磁感应强度Ba
X（cm）
–10
–9
–8
–7
–6
–5
–4
Ba（mT）