利用电磁感应法测交变磁场参考实验报告

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1、《利用电磁感应法测交变磁场》参考实验报告实验目的1．了解用电磁感应法测交变磁场的原理和一般方法。2．测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布。3．研究双线圈逆接时，磁场轴向分布情况。实验仪器FB201-Ⅰ型交变磁场实验仪，FB201-Ⅱ型交变磁场测试仪。实验步骤1．测量圆电流线圈轴线上磁场的分布。接好电路，调节交变磁场实验仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝0.400Ａ，以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0mm测一个Ｕ值，测量过程中保持励磁电流值不变，并保证探测线圈法线方向与圆电流线圈轴

2、线D的夹角为00。2．测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布。把交变磁场实验仪的两组线圈串联，接到交变磁场测试仪的输出端钮。调节交变磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝0.400Ａ。以两个圆线圈轴线上的中心点为坐标原点，每隔10.0mm测一个Ｕ值。3．双线圈逆接，测量磁场轴向分布情况。把交变磁场实验仪的两组线圈同名端串联起来，另一对同名端接到交变磁场测试仪的输出端钮。调节交变磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值为Ｉ＝0.400Ａ。以两个圆线圈轴线上的中心点为坐标原点，每隔10.0mm测一个Ｕ值。

3、实验数据记录及处理磁感应强度的最大值其中为测量的电压有效值，Ｎ为探测线圈的匝数，Ｓ为该线圈的截面积，为励磁电流的圆频率。本实验中N=800匝的线圈，和励磁电流的频率的关系为，实验中为50赫兹。将数据代入可得的单位为。1．圆电流线圈轴线上磁场分布的测量数据记录与处理。实验参数：励磁电流有效值=400mA，频率=50Hz表1圆电流线圈轴线上的磁场分布轴向距离X（10-3m）0.010.020.030.040.050.060.070.08090100110120U（mV）12.412.412.111.61

4、0.8109.08.07.16.25.44.74.11.271.271.241.191.111.030.920.820.730.630.550.480.422．亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布的测量数据记录与处理。实验参数：励磁电流有效值=400mA，频率=50Hz表2亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布轴向距离X（10-3m）0.010.020.030.040.050.060.070.08090100U（mV）17.917.917.917.817.517.216.415.614.513.312.01.841.

5、841.841.831.801.771.681.601.491.361.23轴向距离X（10-3m）-10.0-20.0-30.0-40.0-50.0-60.0-70.0-80-90-100U（mV）17.917.917.817.617.216.415.614.613.311.91.841.841.831.811.771.681.601.501.361.223．双线圈逆接，测量磁场轴向分布的测量数据记录与处理。实验参数：励磁电流有效值=400mA，频率=50Hz表3双线圈逆接，测量磁场轴向分布轴向距

6、离X（10-3m）0.010.020.030.040.050.060.070.08090100U（mV）02.03.75.46.77.78.28.38.27.87.200.200.380.550.690.790.840.850.840.800.74轴向距离X（10-3m）-10.0-20.0-30.0-40.0-50.0-60.0-70.0-80-90-100U（mV）1.93.65.36.67.68.18.48.27.97.20.190.370.540.670.780.830.860.840.81

7、0.74利用描点法作图：图1圆电流线圈轴线上磁场分布图2亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布图3双线圈逆接，测量磁场轴向分布实验结论1、圆电流线圈轴线上磁场分布情况：随距离中心的距离的增加磁感应强度逐渐减小。2、亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布情况：在亥姆霍兹线圈内部磁场在轴线上基本均匀，在亥姆霍兹线圈外部磁感应强度逐渐减小。并且磁场关于中心对称镜像分布。3、双线圈逆接，测量磁场轴向分布情况：中心处磁感应强度为零，由中心向两侧磁感应强度逐渐增加，在两线圈圆心附近达到最大值。两侧磁场以中心对称镜像分布。实验中的注

8、意问题1、不要带电接线，中间改变电路时，一定要先关闭电源，再连接电路。2、实验完成后要整理实验仪器，先关闭电源，再将电线拆下，捋好后放在实验仪器的右侧。3、作图要使用铅笔，先描点，描点要清晰，然后使用平滑曲线连接各点。思考题1、实验的原理是什么？法拉第电磁感应原理2、对探测线圈的要求是什么？线圈面积要大小合适，太大无法反映各点磁场的情况，太小则感应电压小，不利于测量。3、感应法测磁场为什么不用一般的电压表？因为被测量的电压是交流毫伏量级。4、亥姆霍兹线圈是怎样组成的？