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亥姆霍茲線圈磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告咋寫？

1。實(shí)驗(yàn)原理 2。實(shí)驗(yàn)所用儀器 3。實(shí)驗(yàn)原理 4: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-08-25

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　　實(shí)驗(yàn)原理　　1．載流圓線圈與亥姆霍茲線圈的磁場(chǎng) 　?。?）載流圓線圈磁場(chǎng) 　　一半徑為R，通以電流I的圓線圈，軸線上磁場(chǎng)的公式為　　（1-1）　　式中為圓線圈的匝數(shù)，為軸上某一點(diǎn)到圓心O的距離。它的磁場(chǎng)分布圖如圖1-1所示。　　（2）亥姆霍茲線圈　　所謂亥姆霍茲線圈為兩個(gè)相同線圈彼此平行且共軸，使線圈上通以同方向電流I，理論計(jì)算證明：線圈間距a等于線圈半徑R時(shí)，兩線圈合磁場(chǎng)在軸上（兩線圈圓心連線）附近較大范圍內(nèi)是均勻的，如圖1-2所示。　　2．霍爾效應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng) 　?。?）霍爾效應(yīng)法測(cè)量原理　　將通有電流I的導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中，則在垂直于電流I和磁場(chǎng)B方向上將產(chǎn)生一個(gè)附加電位差，這一現(xiàn)象是霍爾于1879年首先發(fā)現(xiàn)，故稱霍爾效應(yīng)。電位差稱為霍爾電壓。　　如圖3-1所示N型半導(dǎo)體，若在MN兩端加上電壓U，則有電流I沿X軸方向流動(dòng)（有速度為V運(yùn)動(dòng)的電子），此時(shí)在Z軸方向加以強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)后，運(yùn)動(dòng)著的電子受洛倫茲力FB的作用而偏移、聚集在S平面；同時(shí)隨著電子的向S平面（下平面）偏移和聚集，在P平面（上平面）出現(xiàn)等量的正電荷，結(jié)果在上下平面之間形成一個(gè)電場(chǎng) （此電場(chǎng)稱之為霍爾電場(chǎng)）。這個(gè)電場(chǎng)反過(guò)來(lái)阻止電子繼續(xù)向下偏移。當(dāng)電子受到的洛倫茲力和霍爾電場(chǎng)的反作用力這二種達(dá)到平衡時(shí)，就不能向下偏移。此時(shí)在上下平面（S、P平面）間形成一個(gè)穩(wěn)定的電壓（霍爾電壓）。　?。?）霍爾系數(shù)、霍爾靈敏度、霍爾電壓　　設(shè)材料的長(zhǎng)度為l，寬為b，厚為d，載流子濃度為n，載流子速度v，則與通過(guò)材料的電流I有如下關(guān)系：　　I=nevbd 　　霍爾電壓 UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB 　　式中霍爾系數(shù)RH=1/ne，單位為m3/c；霍爾靈敏度KH=RH/d，單位為mV/mA 　　由此可見(jiàn)，使I為常數(shù)時(shí)，有UH= KHIB =k0B，通過(guò)測(cè)量霍爾電壓UH，就可計(jì)算出未知磁場(chǎng)強(qiáng)度B。　　本實(shí)驗(yàn)使用的儀器用集成霍爾元件，已經(jīng)與顯示模塊聯(lián)調(diào)，直接顯示磁場(chǎng)強(qiáng)度。　　實(shí)驗(yàn)儀器　　亥姆霍茲實(shí)驗(yàn)儀由二部分組成。它們分別為勵(lì)磁線圈架部分磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器部分　　亥姆霍茲線圈架：　　二個(gè)勵(lì)磁線圈：線圈有效半徑 105mm 　　線圈匝數(shù) 500匝　　二線圈中心間距 105mm 　　測(cè)量磁場(chǎng)傳感器： 4501A使用霍爾元件測(cè)量磁場(chǎng)。　　移動(dòng) 裝置：橫向可移動(dòng)距離150mm，縱向可移動(dòng)距離50mm 　　距離分辨力0.5mm: 回答者：網(wǎng)友

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