磁场分布及磁敏元件的特性研究

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1、材物10141060036王乾四、实验内容与测量1实验目标：研究U形磁铁一侧截面不同位置的磁场分布情况A实验条件：分别将磁极头放于U形磁铁一端的中间以及对称的两端，控制励磁电流恒定，改变空气隙的距离，分别测出输出电压的值，测量结果见表1.1。本次实验中，是空气隙的距离为零时对应的刻度，是恒定的励磁电流。21.025.029.033.037.041.045.049.053.0/v-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039U中/v0.4880.5010.5200.5510.5880.6960.8951.3252.335U左/v0.5

2、640.5760.5940.6240.6740.7620.9431.3612.334U右/v0.5430.5530.5720.6000.6480.7370.9171.3622.33434.530.526.522.518.514.510.56.52.5/v0.5270.540.5590.590.6270.7350.9341.3642.374/v0.6030.6150.6330.6630.7130.8010.9821.42.373/v0.5820.5920.6110.6390.6870.7760.9561.4012.373表1.1U形磁铁一侧沿着截面不同位置的磁场分布数据记录表下面是以表1.1中的

3、最后四行数据为参考画出的磁场分布曲线图，见图1.1。磁场分布的特性研究14/14材物10141060036王乾B实验结果分析与讨论结果分析及结论：从图1.1看出，对于同一个截面的不同位置来说，磁场强度差别不大，基本在横截面积较小时是均匀的。而三条曲线均是随着空气隙距离的增大，输出电压减小，即：随着距离的变大，磁极处的磁场强度逐渐减弱，且减弱的速度越来越慢，极限结果是稳定趋于零。这也预示着在下面的测量中，磁极头在某一截面前面放的位置按大体处于中间就可以，对于测量结果的影响不大。2研究U形磁铁中线圈串联与单独作用时磁场分布的区别2.1实验目标：U1、U2串联时以及U1、U2单独作用时的磁场分布情况

4、对比A实验条件：把磁极头放于含有U1、U2线圈一侧的截面中间位置，保持励磁电流恒定，分别记录U1、U2单独作用及U1、U2正向、反向串联接入电路时的输出电压值，记录数据见表2.1。本次实验中，21.025.029.033.037.041.045.049.053.0/v-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039-0.039U1/V0.4950.5060.5240.5520.6020.6880.8691.2752.334U2/V0.4550.4660.4840.5130.5610.6450.8181.1962.334/V0.9781.0011.

5、0351.0931.1871.3681.7022.3342.334/V0.0020.0020.0030.0030.0060.0090.0180.0390.09634.530.526.522.518.514.510.56.52.50.5340.5450.5630.5910.6410.7270.9081.3142.3730.4940.5050.5230.5520.60.6840.8571.2352.373/V1.0171.041.0741.1321.2261.4071.7412.3732.373/V0.0410.0410.0420.0420.0450.0480.0570.0780.135表2.1U

6、1、U2单独作用与U1、U2正反串联作用产生的磁场情况数据记录表下面是以表2.1中的最后5行数据为参考做出的磁场分布曲线图，见下图2.1。磁场分布的特性研究14/14材物10141060036王乾B实验结果分析与讨论结果分析及结论：观察U1、U2单独作用的磁场曲线分布，总体趋势相同，都是随着空气隙距离的增大，输出电压减小；而U1整体的磁场强度测得的值均比U2的值大，究其原因是U2线圈在U1线圈的后面，距离磁极头相对要远一段距离，那么磁场就会弱一些。再比较U1、U2单独作用与U1、U2正串、反串作用的曲线，正串以后的磁场强度增强，但不是简单地加和，与U1、U2到磁极头的距离有关，但总体趋势仍然和

7、单独作用是一样的；反串以后，磁场强度减弱，且随空气隙的距离变化较小。总之，处于同一个截面上的线圈符合叠加原理，正向叠加会使磁场增强，反向叠加使磁场减弱。2.2实验目标：U1、U3串联时与U1、U3单独作用时的磁场分布情况对比A实验条件：把磁极头放于U1一侧的横截面中间位置，测出U1、U3串联（正向、反向）时以及U3单独作用时的输出电压值，参考表2.1中的U1单独作用的情况，实验数据记录在表2.2中