載流線圈磁場分布的測量

2021-01-20 在線物理實驗

在線物理實驗 丨 這是一篇關於載流線圈磁場分布實驗的文章

【實驗原理】

本實驗屬於驗證性實驗，因此實驗所測數據應和理論規律一致，這也是檢驗數據是否正確的方法


❶載流圓線圈沿軸向(x)磁感應強度逐漸減小

❷載流圓線圈沿徑向(y)磁感應強度逐漸增大

亥姆霍茲線圈：兩個半徑、匝數均相同、間距等於半徑的同軸線圈系

❸亥姆霍茲線圈軸線附近基本是個勻強磁場

❹磁場的測量方法--感應法

圓線圈通電，將探測線圈置於交變磁場中，轉動探測線圈測得該點最大感應電動勢ε

該點磁感應強度B和感應電動勢ε之間關係如下：

【實驗操作】


⑴將勵磁電壓接入線圈

⑵測量轉換開關置降壓

⑶通過勵磁調節，選擇合適的線圈電流(右側毫伏表讀數)，實際測量為儀器內部1Ω電阻兩端電壓

⑷接入探測線圈

⑸測量轉換開關置探測

⑹測出探測線圈在磁場中感應電動勢最大值

注意：

a.調整通過線圈的電流為整數值且相等，避免單個線圈 通過電流太大，儀器最大輸出電壓不能使亥姆霍茲線

圈達到此電流

b.選擇一個線圈的中心作為起點，單個、合成、軸向、徑向均已此點為起始測量點測量

c.測量過程隨時觀察軸向、徑向的數值規律是否與理論相符

【實驗數據】


對同一個點，亥姆霍茲線圈所產生的磁感應強度等於線圈Ⅰ和線圈Ⅱ單獨在該點的磁感應強度數值之和

【數據處理】

❶根據理論關係式

計算出線圈中心處磁感應強度理論值B0和實測值B0'進行比較，計算相對誤差

❷描繪出磁場分布B-X

載流線圈軸向磁場分布曲線



載流線圈徑向磁場分布曲線

根據磁場分布B-X及B-Y曲線

a.給出軸向和徑向的磁場分布規律

b.是否驗證了磁場的疊加原理


相關焦點

  • 綜合實踐課程~學生創新實驗(6)亥姆霍茲線圈磁場測量實驗
    兩線圈通以同方向電流I時，線圈軸線上（兩線圈圓心連線）較大範圍內產生的是勻強磁場，這樣的線圈為亥姆霍茲線圈。一、載流圓線圈磁場（a）圖為單個載劉線圈在軸線上磁場強度分布，（b）圖為共軸的兩個相同線圈在軸線上的磁場強度分布。
  • GT4501 亥姆霍茲線圈磁場實驗儀應用
    亥姆霍茲線圈磁場實驗儀(以下簡稱磁場實驗儀),由亥姆霍茲線圈架和磁場測量儀二個部分組成.該磁場實驗儀是集信號發生、信號感應、測量顯示於一體的多用途教學實驗儀器,可用於研究交流線圈磁場分布、亥姆霍茲線圈磁場分布.該磁場實驗儀具有激勵信號的頻率可變、輸出強度連續可調的特點,可以研究不同激勵頻率、不同磁場強度下,探測線圈上產生不同感應電動勢的情況.探測線圈由二維移動裝置帶動,可作橫向、徑向連續調節,還可作
  • 質子偏轉法用於電容線圈靶的磁場測量
    圖1 驅動電容線圈工作的環境實物圖（輻射變色薄膜（RCF）在圖外；在質子箔和電容線圈之間安裝了金網，用於質子圖像中的視覺參考）該實驗裝置的特點有：1）使用RCF成像方法獲得兩個方向上質子束的能量分布圖像，通過相關計算，可以得到電容線圈靶中磁場強度的三維分布信息；2）通過在沿軸方向上測量網格的變形量，並結合垂直於軸方向上的空洞直徑和導線厚度，可以得到一個相對準確的磁感應強度
  • GT4501A 亥姆霍茲線圈磁場實驗儀的應用
    用亥姆霍茲線圈(雙個線圈)產生磁場時, 將勵磁線圈(左)的黑色端子與勵磁線圈(右)的紅色端子用短接片短接.   4、亥姆霍茲線圈的中心設有二維移動裝置, 其中長的一個移動裝置用於測量軸向的磁場分布；短的一個移動裝置用於測量徑向磁場分布, 如圖1所示.
  • GT4501B 亥姆霍茲線圈磁場實驗儀的應用
    提醒：以上2、3兩組信號,連接二維亥姆霍茲線圈磁場實驗儀測試架時,從前面板相應的接線插孔輸出；連接三維亥姆霍茲線圈磁場實驗儀測試架時,由於霍爾探頭移動範圍大,須從後面板專用的接線插孔輸出。
  • 磁場中的線圈
    線圈在移動過程中，穿過了一個垂直於桌面向上的勻強磁場，磁感強度為 B 。已知如下物理量：邊長 l=0.54m磁感強度 B=0.30T線圈質量 m=0.060kg線圈阻值 R=0.12Ω本題所問的內容不難；但是，我們所關心的是題目中給出的一項條件：速度 v 關於時間 t 的圖像。
  • 高考高頻考點例題解析_線圈在磁場中運動
    線圈中磁場中運動有時有感應電流，有時有感應電動勢。導體切割一定有感應電動勢，線圈磁通量發生改變一定有感應電流。通過下面例題進一步認識。解析 此題和電機發電原理是有區別的，轉軸不一樣。電機發電線圈轉軸垂直磁場，此題轉軸平行磁場。此題，線圈平行磁場，磁通量等於零。磁通量變化率等於零。線圈感應電動勢等於零，感應電流等於零，電流表無示數。電壓表呢？此時的電壓表不能和平時看到的電路中的電壓表相比。此時電壓表和線圈一起轉動，不能測量ac兩端電壓，導線不是線路中的導線，這裡導線是電源的一部分。每一小段導線都有發電的功能。
  • 測量磁場強度的九大方法
    5、磁偏轉法帶電粒子以垂直於磁場方向的速度垂直射入勻強磁場時，會發生偏轉而做勻速圓周運動，通過對軌跡的研究利用相關規律，便可求出磁感應強度6、霍爾效應法利用霍爾效應原理方便快捷地測量磁場的磁感應強度。8、電磁感應法處於磁場中的閉合線圈，當磁通量發生變化時，由電磁感應規律知，線圈中會產生感應電流，線圈或導體棒將會阻礙其運動，研究其受力和運動，根據與磁感應強度相關的物理規律可求得磁感應強度。
  • 高斯計TD8650可以測量什麼磁場類型?
    一些客戶想要測量一些不同工件的磁場強度，或者是交直流狀態下，空間交變磁場的磁場強度，這些高斯計TD8650都可以測量，但是有些客戶想要測量的工件磁場，不知道是否確定能夠測量，下面松本機電就客戶使用案例，介紹高斯計TD8650可以測量什麼類型的磁場類型。
  • 電錶中電壓線圈和電流線圈怎麼產生磁場的?
    說到電能表的電壓線圈和電流線圈產生磁場，這就要說到機械電能表了，因為機械電能表的輪盤就是在磁場下轉動的。一、機械電能表電子式電能表和智能電能表是通過對電流和電壓數據採樣後再計算得出功率，不需要電壓線圈和電流線圈產生磁場，只有機械式電能表才需要磁場。
  • 三種技術幫助高頻亥姆霍茲線圈產生強磁場
    諸如磁場感應、校準和科學實驗的許多應用都經常用高頻亥姆霍茲線圈來產生均勻但隨時間變化的高頻磁場。產生這樣的磁場需要用到高頻亥姆霍茲線圈驅動器。因為磁場密度正比於電流，所以為了產生大的磁場，需要產生大的電流。然而，在高頻情況下線圈阻抗也變成高阻抗了。對於一個給定的驅動器電壓幅度，線圈電流反比於線圈阻抗。因此影響磁場的兩個相反因素是電流和頻率。實現高頻磁場是很困難的。
  • 霍爾效應傳感器可測量磁場和檢測位置
    雖然在測量功能上與其它類型的傳感與儀器可能有些重疊，但對於某些類型的測量來說霍爾效應傳感器明顯是最佳選擇，甚至有些情況下沒有其它類型的測試設備能夠提供所需的數據，其中就包括對直流電流值、旋轉位置、間隙、表面或洩漏磁場值的測量。霍爾效應傳感器歷史部分提供了有關這些傳感器的一些背景知識。
  • 用霍爾元件測量磁場講義
    用霍爾元件測量磁場在生產和科研的許多領域都會涉及磁場測量問題，利用半導體材料在磁場中產生的霍爾效應測量磁感應強度
  • 世界頂尖強磁場中國建:線圈壽命超同行近1倍、電源便宜強大
    瞬間強電流產生的幾毫秒時間的強磁場，叫做脈衝強磁場，它比穩態磁場更高。國家脈衝強磁場科學中心的研究人員告訴我們：他們用小指頭粗細的導線，繞成線圈，接上2.5萬伏特的電壓，流過4萬安培的瞬間電流，就可以產生幾十T的脈衝磁場。但通電線圈會被磁體內部應力拉長和壓扁。李亮說，他們的線圈承受的應力，是「蛟龍」號在7000米海底面臨壓強的50倍。
  • 7.3 畢奧 – 薩伐爾定律及其應用 7.4 安培環路定理及其應用 7.5 帶電粒子在磁場中的運動
    黎光旭個人微信：LiGuangxu13407717797歡迎添加，朋友圈分享學習人生經驗7.3 畢奧 – 薩伐爾定律及其應用         畢奧 – 薩伐爾定律給出了電流元所激發出的磁場這一磁場微元是計算任意載流導線所激發出的磁場的基礎，有了磁場的微元，進行積分，就可以求出任意載流導線所激發出的磁場。        通過畢奧 – 薩伐爾定律計算出有限長直導線的磁場公式，無限長直導線的磁場公式 ，環形載流線圈的磁場公式。這些結論都是非常重要的。
  • COMSOL案例解析06:線圈-磁場建模
    （趕快跳過這個話題）平時科研中我們常常會遇到計算一個線圈的磁場問題，或者與其他多物理場耦合等問題那麼你是不是被comsol中的線圈搞糊塗過呢？本期教大家如何設置各種形式的磁場線圈！！操作演示中的模型文檔可以後臺回復【線圈磁場】獲取下載連結哦（5.3以上版本打開）！
  • 【高中物理】磁場二、磁場對電流的作用
    答案：C【例2】.如圖在條形磁鐵N極處懸掛一個線圈，當線圈中通有逆時針方向的電流時，線圈將向哪個方向偏轉？（6）分析在安培力作用下通電導體運動情況的一般步驟①畫出通電導線所在處的磁感線方向及分布情況②用左手定則確定各段通電導線所受安培力③)據初速方向結合牛頓定律確定導體運動情況(7)磁場對通電線圈的作用:若線圈面積為S，線圈中的電流強度為I，所在磁場的孩感應強度為B，線圈平面跟磁場的夾角為θ，則線圈所受磁場的力矩為：M=BIScosθ
  • 磁感應強度的測量方法
    磁感應強度是表示磁場強弱的物理量，它是電磁學中的一個非常重要的物理量，如果能夠確定空間各點磁感應強度的分布，我們就可以表達出有關安培力的大小的變化規律，進而可以確定磁場中的運動電荷、電流的受力情況及運動情況。
  • 大電流測量方案對比
    要使分流器測量精度高並且響應速度快，要降低被測電流的頻率和幅度，否則當頻率和幅度變高，會使分流器的發熱量大幅度增加，嚴重影響分流器的測量精度。結構設計上，應儘量減少分流器的自感，並對外界磁場有較好的屏蔽能力，而且具有一定的動態穩定性能。
  • 網絡變壓器的線間電容(CWW)及網絡變壓器線圈分布電容(CD)
    華強盛電子導讀：本文詳述了網絡變壓器的線間電容（CWW）及網絡變壓器線圈分布電容（CD）網絡變壓器匝間電容(CWW)及網絡變壓器線圈分布電容（CD）一，網絡變壓器線間電容及網絡變壓器線圈分布電容（CD）定義　網絡變壓器是由繞在磁環上的線圈組成的，這樣的線圈主要是個電感。