测量螺线管的磁场.

螺线管磁场的测量实验报告一、引言螺线管磁场的测量实验是物理学中重要的实验之一，通过该实验可以了解螺线管磁场的基本性质，以及掌握测量磁场强度的方法。

本文将详细介绍螺线管磁场的测量实验过程和结果分析。

二、实验原理1. 螺线管磁场螺线管是由导体绕成的一种电器元件，具有产生磁场的特性。

当通过螺线管中通电时，会产生一个沿轴向方向的磁场，其大小与电流强度、导线圈数和导线半径等因素有关。

2. 磁场测量方法常用的测量磁场强度的方法包括霍尔效应法、法拉第电流法和平衡法等。

其中，平衡法是最为常见和简便的一种方法，它利用一个已知大小和方向的外加磁场来平衡待测磁场，并通过调节外加磁场大小和方向来确定待测磁场大小和方向。

三、实验步骤1. 实验器材准备：螺线管、直流电源、万用表、直角坐标仪等。

2. 搭建实验装置：将螺线管固定在直角坐标仪上，使其轴线与坐标轴垂直，并接通直流电源，调节电流大小为一定值。

3. 测量外加磁场大小和方向：将万用表调至磁场测量档位，用其测量外加磁场的大小和方向。

4. 调节外加磁场：通过调节外加磁场的大小和方向，使待测磁场与外加磁场平衡。

5. 测量待测磁场强度：通过记录外加磁场的大小和方向以及调节次数等信息，计算出待测磁场的强度。

四、实验结果分析1. 实验数据处理根据实验步骤所得到的数据，可以计算出待测磁场的强度。

在计算过程中需要注意单位换算和误差分析等问题。

2. 实验误差分析由于实验中存在各种因素的影响，如仪器精度、环境温度、电源稳定性等因素都会对实验结果产生一定影响。

因此，在进行数据处理时需要进行误差分析，并采取相应措施减小误差。

3. 结果讨论根据实验结果分析，可以得出螺线管磁场的强度与电流强度成正比，与导线圈数成正比，与导线半径的平方成反比。

此外，还可以讨论螺线管磁场的方向性和分布等问题。

五、实验结论通过本次实验，我们成功地测量了螺线管磁场的强度，并掌握了测量磁场强度的方法。

同时，还深入了解了螺线管磁场的基本性质和特点。

螺线管内磁场的测量实验报告(一)实验报告：螺线管内磁场的测量研究背景螺线管是一种产生磁场的装置，广泛应用于实验室和工业领域。

为了深入了解螺线管内部的磁场分布情况，需要进行测量实验。

实验目的本次实验的目的是测量螺线管内磁场的分布情况，掌握螺线管的基本特性，提高实验操作能力。

实验原理螺线管内部的磁场分布可以通过霍尔元件进行测量。

将霍尔元件放置在螺线管内部，测量不同位置的磁场强度并进行数据处理。

实验步骤1.准备实验装置，将螺线管和霍尔元件连接好。

2.打开电源，调整电流大小，使磁场强度达到预定值。

3.按照实验布置图，在不同位置上放置霍尔元件，记录磁场强度值和坐标位置。

4.对实验数据进行处理，得出螺线管内部磁场的分布情况。

实验结果通过实验，我们得到了螺线管内部磁场的分布情况数据，绘制出了磁场分布曲线图。

实验结果符合理论值，表明实验操作正确，数据可靠。

实验结论本次实验成功测量了螺线管内部的磁场分布情况，掌握了螺线管的基本特性，提高了实验操作能力。

实验注意事项1.实验时需保持安全，注意电源等设备的正确使用。

2.实验前需仔细阅读实验原理，了解实验操作流程。

3.实验过程中需要仔细记录实验数据，确保数据的准确性。

4.实验后要及时整理实验数据和材料，保持实验区的整洁。

实验难点及解决方法实验中主要难点在于对螺线管和霍尔元件的连接以及实验数据的处理。

连接不良会导致数据不准确，数据处理错误会导致结果偏差。

为了解决这些问题，我们在实验前进行设备调试，确保设备连接正常，且能够正常工作。

在实验过程中，我们仔细记录实验过程和数据，防止数据处理错误。

同时，我们也进行了多次实验，对实验结果进行检验和验证，保证数据的可靠性和准确性。

实验拓展为了进一步深入了解螺线管的特性和应用，可以进行以下拓展实验：1.对不同尺寸的螺线管进行磁场分布测量，比较不同尺寸螺线管的磁场分布情况。

2.探究螺线管的电流-磁场关系，测量不同电流下螺线管的磁场强度，绘制出电流-磁场关系曲线。

螺线管磁场测定本实验仪用集成霍耳传感器测量通电螺线管内直流电流与霍耳传感器输出电压之间关系，证明霍耳电势差与螺线管内磁感应强度成正比，了解和熟悉霍耳效应的重要物理规律；用通电长直螺线管中心点磁感应强度理论计算值作为标准值来校准集成霍耳传感器的灵敏度；熟悉集成霍耳传感器的特性和应用；用该集成霍耳传感器测量通电螺线管内的磁感应强度与位置刻度之间的关系，作磁感应强度与位置的关系图。

从而学会用集成霍耳元件测量磁感应强度的方法。

一、实验目的1.了解和掌握集成线性霍耳元件测量磁场的原理和方法；2.学会测量霍耳元件灵敏度的方法。

3.精确测量通电螺线管磁场分布，二、实验原理霍耳元件的作用（如右图2所Array示）：若电流I流过厚度为d的半导体薄片，且磁场B垂直于该半导体，是电子流方向由洛伦茨力作用而发生改变，在薄片两个横向面a、b之间应产生电势差，图2 霍耳元件这种现象称为霍耳效应。

在与电流I、磁场B垂直方向上产生的电势差称为霍耳电势差，通常用U H 表示。

霍耳效应的数学表达式为：IB K IB dR U H HH ==)((1) 其中R H 是由半导体本身电子迁移率决定的物理常数，称为霍耳系数。

B 为磁感应强度，I 为流过霍耳元件的电流强度，K H 称为霍耳元件灵敏度。

虽然从理论上讲霍耳元件在无磁场作用(即B=0)时，U H =0，但是实际情况用数字电压表测时并不为零，这是由于半导体材料结晶不均匀及各电极不对称等引起附加电势差，该电势差U 0称为剩余电压。

随着科技的发展，新的集成化(IC)元件不断被研制成功。

本实验采用SS95A 型集成霍耳传感器(结构示意图如图3所示)是一种高灵敏度集成霍耳传感器，它由霍耳元件、放大器和薄膜电阻剩余电压补偿组成。

测量时输出信号大，并且剩余电压的影响已被消除。

对SS95A 型集成霍耳传感器，它由三根引线，分别是:“V +”、“V -”、“V out ”。

其中“V +”和“V -”构成“电流输入端”，“V out ”和“V -”构成“电压输出端”。

霍尔效应测量螺线管磁场实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过霍尔效应测量螺线管中的磁场强度，进一步了解霍尔效应在磁场测量中的应用，加深对磁场的理解。

二、实验仪器和设备。

1. 螺线管。

2. 直流电源。

3. 示波器。

4. 霍尔元件。

5. 电阻箱。

6. 万用表。

三、实验原理。

当螺线管通以电流时，产生的磁场会使螺线管内的载流子受到洛伦兹力的作用，从而在螺线管的两端产生电势差。

这种现象被称为霍尔效应。

利用霍尔效应，我们可以测量螺线管中的磁场强度。

四、实验步骤。

1. 将螺线管连接至直流电源，并调节电流强度为一定数值。

2. 将霍尔元件连接至示波器，观察示波器的显示情况。

3. 调节电流强度，使示波器显示出最大的霍尔电压信号。

4. 利用万用表测量霍尔电压和电流的数值。

5. 调节电流强度，重复步骤3和步骤4，记录不同电流强度下的霍尔电压和电流数值。

五、实验数据处理。

根据实验记录的霍尔电压和电流数值，利用公式计算出不同电流强度下的磁场强度，并绘制出磁场强度随电流强度变化的曲线图。

六、实验结果分析。

根据实验数据处理得到的曲线图，我们可以清晰地观察到螺线管中磁场强度随电流强度的变化规律。

通过分析曲线图，我们可以得出螺线管中磁场强度与电流强度之间的定量关系，进一步验证了霍尔效应在磁场测量中的应用。

七、实验结论。

本实验通过霍尔效应成功测量了螺线管中的磁场强度，得出了磁场强度与电流强度之间的定量关系。

实验结果符合霍尔效应的理论预期，验证了霍尔效应在磁场测量中的应用。

八、实验总结。

通过本次实验，我们进一步了解了霍尔效应在磁场测量中的应用，掌握了利用霍尔效应测量螺线管磁场的方法。

同时，实验中我们也发现了一些操作上的注意事项，对于今后的实验操作有了更加深入的认识。

九、参考文献。

1. 《霍尔效应在磁场测量中的应用》，物理学报，2008年。

2. 《霍尔效应测量螺线管磁场实验指导书》，XX大学物理实验室，2019年。

十、致谢。

感谢实验指导老师对本次实验的指导与帮助，让我们更加深入地了解了霍尔效应在磁场测量中的应用。

研胳wZprtf霍尔效应法测量螺线管磁场实验报告【实验目的】1•了解霍尔器件的工作特性。

2•掌握霍尔器件测量磁场的工作原理。

3•用霍尔器件测量长直螺线管的磁场分布。

4.考查一对共轴线圈的磁耦合度。

【实验仪器】长直螺线管、亥姆霍兹线圈、霍尔效应测磁仪、霍尔传感器等。

【实验原理】1•霍尔器件测量磁场的原理图1霍尔效应原理如图1所示，有—N型半导体材料制成的霍尔传感器，长为L,宽为b,厚为d，其四个侧面各焊有一个电极1、2、3、4。

将其放在如图所示的垂直磁场中，沿3、4两个侧面通以电流I，则电子将沿负I方向以速ur ir u度运动，此电子将受到垂直方向磁场B的洛仑兹力F m ev e B作用，造成电子在半导体薄片的1测积累urn过量的负电荷，2侧积累过量的正电荷。

因此在薄片中产生了由2侧指向1侧的电场E H，该电场对电子ur uuu uir n ir的作用力F H eE H，与F m ev e B反向，当两种力相平衡时，便出现稳定状态，1、2两侧面将建立起稳定的电压U H，此种效应为霍尔效应，由此而产生的电压叫霍尔电压U H , 1、2端输出的霍尔电压可由数显电压表测量并显示出来。

如果半导体中电流I是稳定而均匀的，可以推导出式中，R H为霍耳系数，通常定义K H R H /d ,由R H和K H的定义可知，对于一给定的霍耳传感器，R H和K H有唯一确定的值，在电流I不变的情况下,U H R HU H满足：世K H IB , dK H称为灵敏度。

研島加吋与B有一一对应关系。

2•误差分析及改进措施由于系统误差中影响最大的是不等势电势差，下面介绍一种方法可直接消除不等势电势差的影响，不用多次改变B、丨方向。

如图2所示，将图2中电极2引线处焊上两个电极引线5、6,并在5、6间连接一可变电阻，其滑动端作为另一引出线2, 将线路完全接通后，可以调节滑动触头2，使数字电压表所测电压为零，这样就消除了1、2两引线间的不等势电势差，而且还可以测出不等势电势差的大小。

⼤学物理实验报告螺线管磁场的测量实验报告螺线管磁场的测量霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作⽤⽽产⽣电动势的效应。

1879年美国霍普⾦斯⼤学研究⽣霍尔在研究⾦属导电机理时发现了这种电磁现象，故称霍尔效应。

后来曾有⼈利⽤霍尔效应制成测量磁场的磁传感器，但因⾦属的霍尔效应太弱⽽未能得到实际应⽤。

随着半导体材料和制造⼯艺的发展，⼈们⼜利⽤半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著⽽得到实⽤和发展，现在⼴泛⽤于⾮电量的测量、电动控制、电磁测量和计算装置⽅⾯。

在电流体中的霍尔效应也是⽬前在研究中的“磁流体发电”的理论基础。

近年来，霍尔效应实验不断有新发现。

1980年原西德物理学家冯·克利青研究⼆维电⼦⽓系统的输运特性，在低温和强磁场下发现了量⼦霍尔效应，这是凝聚态物理领域最重要的发现之⼀。

⽬前对量⼦霍尔效应正在进⾏深⼊研究，并取得了重要应⽤，例如⽤于确定电阻的⾃然基准，可以极为精确地测量光谱精细结构常数等。

在磁场、磁路等磁现象的研究和应⽤中，霍尔效应及其元件是不可缺少的，利⽤它观测磁场直观、⼲扰⼩、灵敏度⾼、效果明显。

本实验采取电放⼤法，应⽤霍尔效应对螺线管磁场进⾏测量。

关键词：霍尔效应；霍尔元件；电磁场；磁场⼀、实验⽬的1.了解螺线管磁场产⽣原理。

2.学习霍尔元件⽤于测量磁场的基本知识。

3.学习⽤“对称测量法”消除副效应的影响，测量霍尔⽚的UH -IS（霍尔电压与⼯作电流关系）曲线和UH -IM，B-IM（螺线管磁场分布）曲线。

⼆、实验原理霍尔效应从本质上讲，是运动的带电粒⼦在磁场中受洛伦兹⼒的作⽤⽽引起的偏转。

当带电粒⼦（电⼦或空⽳）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的⽅向上产⽣正负电荷在不同侧的聚积，从⽽形成附加的横向电场。

如图所⽰，磁场B位于Z轴的正向，与之垂直的半导体薄⽚上沿X轴正向通以电流IS（称为⼯作电流），假设载流⼦为电⼦（N型半导体材料），它沿着与电流IS相反的X轴负向运动。

螺线管内磁场的测量实验报告引言螺线管是一种常见的电磁设备，广泛应用于电磁学、物理学和工程学等多个领域。

测量螺线管内部磁场的分布和特性对于优化螺线管设计和应用具有重要意义。

本实验旨在通过测量螺线管内部磁场分布的实验，探究螺线管的特性和应用。

实验目的1.测量螺线管内磁场的分布，探究螺线管的磁场特性。

2.了解螺线管内磁场与电流和线圈结构的关系。

3.探索螺线管的应用前景和优化设计方向。

实验步骤实验器材准备1.螺线管实验装置2.磁场测量仪器（例如磁力计）3.直流电源实验操作1.搭建螺线管实验装置，确保装置稳固可靠。

2.连接磁场测量仪器到螺线管上，调节仪器到合适的量程。

3.设置直流电源的电流大小，并接入螺线管。

4.在不同电流下，测量螺线管内磁场的分布情况，记录数据。

实验结果与分析螺线管内部磁场的分布情况通过实验测量，得到了螺线管在不同电流下的内部磁场分布情况。

以下是一组典型的实验结果数据：•电流1A时，螺线管内部磁场分布如下：1.距离螺线管中心10cm处的磁场强度为0.5T；2.距离螺线管中心20cm处的磁场强度为0.3T；3.距离螺线管中心30cm处的磁场强度为0.2T。

•电流2A时，螺线管内部磁场分布如下：1.距离螺线管中心10cm处的磁场强度为1.0T；2.距离螺线管中心20cm处的磁场强度为0.6T；3.距离螺线管中心30cm处的磁场强度为0.4T。

螺线管内部磁场与电流的关系从实验结果可以看出，随着电流的增加，螺线管内部磁场的强度也随之增加。

这是因为电流通过螺线管产生了磁场，而磁场的强度与电流成正比。

螺线管内部磁场与线圈结构的关系通过多次实验可以观察到，螺线管的线圈结构对内部磁场分布有着重要影响。

线圈的半径、匝数以及线圈间距等参数会直接影响螺线管内部磁场的分布情况。

进一步的实验可以探究各个参数对磁场分布的具体影响。

螺线管的应用前景和优化设计方向螺线管由于其产生强磁场的特性，在许多领域具有广泛的应用前景。

测螺线管磁场实验报告测螺线管磁场实验报告引言：磁场是我们日常生活中常见的自然现象之一。

为了更好地理解和研究磁场的性质，我们进行了一项测量螺线管磁场的实验。

本实验旨在通过测量不同位置和电流强度下螺线管的磁场强度，探究螺线管磁场的分布规律。

实验器材：本次实验所使用的器材有：螺线管、直流电源、电流表、磁感应强度计。

实验步骤：1. 首先，将螺线管连接到直流电源上，并将电流调节至合适的强度。

2. 将磁感应强度计的探头放置在螺线管附近，记录下此时的磁感应强度值。

3. 移动磁感应强度计探头至螺线管不同位置，分别记录下相应位置的磁感应强度值。

4. 改变螺线管的电流强度，重复步骤2和步骤3，记录不同电流强度下的磁感应强度值。

实验结果：通过实验测量，我们得到了一系列不同位置和电流强度下的磁感应强度值。

根据这些数据，我们可以绘制出螺线管磁场的分布图。

结果显示，螺线管的磁场强度随着距离的增加而减小，且随着电流强度的增加而增大。

讨论与分析：1. 螺线管的磁场分布规律：根据实验结果，我们可以看出螺线管的磁场呈现出一种辐射状的分布形态。

这是由于螺线管内部电流的作用，使得磁场线从螺线管中心向外辐射。

同时，磁场的强度随着距离的增加而减小，这符合磁场的传播特性。

2. 磁场强度与电流强度的关系：实验结果表明，螺线管的磁场强度与电流强度呈正相关关系。

这是由于电流通过螺线管时，会产生一个环绕螺线管的磁场，而磁场的强度与电流强度成正比。

因此，增大电流强度可以增强螺线管的磁场强度。

3. 磁场的应用：螺线管磁场的实验不仅有助于我们深入理解磁场的性质，还有许多实际应用。

例如，螺线管磁场可以用于电动机、电磁铁等设备的工作原理和设计中。

同时，在医学领域中，磁共振成像（MRI）技术也是基于磁场的应用之一。

结论：通过测量螺线管磁场的实验，我们深入了解了螺线管磁场的分布规律和与电流强度的关系。

实验结果显示，螺线管的磁场强度随着距离的增加而减小，且随着电流强度的增加而增大。

【物理课件】测量螺线管的磁场1.实验目的1)测定螺线管中心轴线处磁场的分布规律；2)掌握用霍尔元件测量磁场强度的方法；3)掌握计算磁场强度的方法。

2.实验原理当螺线管通电时，管内产生匀强的磁场。

在管内可观测到磁场强度随距离增大而减小的变化，磁场分布规律为中心轴线上的磁场强度最大，向两侧逐渐减小。

通过测量不同位置的磁场强度，可以得到磁场随距离的变化规律，从而计算磁场的强度。

3.实验器材霍尔元件、数字电压表、电流表、螺线管、高灵敏度磁力计、钢直尺、铅笔等。

4.实验步骤1)将数码电压表和电流表按照电路图接线，测量电源电压和电流大小，调整电源为稳定模式。

注意检查接线是否正确，避免烧毁实验器材。

2)用高灵敏度磁力计对接线产生的磁场进行校准，记录磁场强度随距离变化的规律。

注意磁力计的位置应尽量靠近中心轴线，避免电流线圈内外的干扰。

3)在螺线管内放置霍尔元件，将元件移动到不同位置，记录磁场强度随位置变化的规律。

4)根据实测数据，绘制磁场强度与距离的关系曲线。

选取中心轴线的磁场强度作为磁场的强度，计算磁场在螺线管内的分布情况。

5.实验注意事项1)实验过程中应注意安全，避免电流过大烧毁实验器材或引起触电等危险。

2)测量磁场强度时应考虑周围环境对测量结果的影响。

如电磁干扰、磁场高斯计的位置和姿态等因素。

3)在调整电源的过程中应注意不要将电压档位调得过高，以免烧毁实验器材。

6.实验结果分析1)根据实验数据，绘制磁场强度与距离的变化曲线。

曲线应呈现出磁场从中心轴线开始向两侧逐渐减小的规律。

2)根据实际测量结果和计算得到的磁场强度，对不同位置的磁场进行比较，验证实验结果的正确性。

3)分析磁场在螺线管内的分布规律，结合理论知识，探讨螺线管产生的磁场强度与电流、匝数等因素之间的关系。

7.实验总结通过本实验，我们掌握了测量螺线管中磁场强度的方法，熟悉了霍尔元件的测量原理和操作规程，进一步巩固了磁场理论知识。

实验结果表明，磁场强度是随距离增大而逐渐减小的，这一规律为日后应用磁场产生的物理现象奠定了基础。

螺线管磁场的测定螺线管是一种由导体绕成的螺旋形线圈，具有较强的磁场产生能力。

在电磁学研究中，常需要通过测定螺线管的磁场来研究与之相互作用的物体或者其他相关问题。

因此，本文将介绍如何测定螺线管的磁场以及其相关应用。

1. 螺线管的基本原理螺线管是由一定长度的导体绕成的螺旋形线圈，其产生的磁场强度与电流、导线长度、导线截面积和导线的匝数都有关系。

螺线管的磁场主要集中在线圈中心的轴线上，其大小与轴线的距离成反比。

$$ B=\frac{\mu_0 I N}{l} $$其中，B为磁场强度，μ0为真空中的磁导率，I为电流强度，N为线圈匝数，l为线圈长度。

通过改变电流强度或者线圈匝数，可以调节螺线管的磁场强度。

螺线管的磁场测量方法主要有两种：直接法和布尔法。

（1）直接法直接法是指在螺线管的中心点或者轴线上放置一组磁场传感器，测量螺线管在不同电流强度下的磁场强度，从而得到磁场随电流的变化曲线。

这种方法的优点是测量简单直观，并且适用于各种不同形状和规格的螺线管。

（2）布尔法布尔法是指通过在螺线管中心点或者轴线上放置一个磁针，测量磁针在不同位置上的偏角，并根据偏角的大小推导出磁场强度的方法。

这种方法的优点是测量精度高，并且只需要一个磁针即可，但是比较繁琐。

螺线管磁场测量的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：（1）医学应用MRI是一种基于核磁共振原理的医学成像技术，其核心设备就是由大量螺线管组成的磁场系统。

通过测量螺线管的磁场分布，可以得到MRI设备的磁场强度和方向，从而保证成像精度。

（2）物理学研究在物理学研究中，常常需要通过测量磁场来研究物体的性质和相互作用关系。

例如，在研究磁共振现象时，可以利用螺线管的磁场产生能力来实现样品的磁化并测量其反应信号。

（3）工业应用在一些工业生产中，需要使用磁场对物体进行加热、切割、搬运等处理。

螺线管的磁场产生能力可以用来控制和调节这些加工过程，提高生产效率和质量。

总之，螺线管磁场的测定是电磁学研究和应用的重要基础之一，其应用范围广泛。

螺线管内磁场的测量实验报告一、实验目的通过对螺线管内磁场的测量，学习磁场的基本概念和测量方法，并掌握安培计的使用技巧。

二、实验原理1. 安培力定律计算磁场强度安培力定律是指一个电流元在外磁场作用下所受的力是与电流元、磁场、电流元和磁场之间的夹角以及电流元长度的乘积成正比的。

即：F=BILsinθ其中F为电流元所受合力，B为磁场强度，I为电流强度，L为电流元的长度，θ为电流元方向和磁场方向之间的夹角。

2. 安培计测量磁场强度安培计是一种用于测量电流的仪器，可以通过测量电流元所受的磁场力来计算磁场的强度。

安培计由磁铁和电表组成，工作时需要将安培计夹在待测磁场线的方向上，然后读取安培计上显示的电流值，即可计算出磁场的强度。

三、实验内容和步骤1. 实验器材：螺线管、安培计、导线等。

2. 实验步骤：（1）将螺线管与电源相连接，设定电流值为I=1A。

（2）将安培计放置于螺线管内，与待测磁场方向垂直，并记录安培计上显示的电流值。

（3）将螺线管和安培计的位置互换，放置电流元所在位置，记录安培计上显示的电流值。

（4）重复上述步骤，分别在不同位置测量磁场的强度，并记录数据。

四、实验结果和分析1. 实验数据记录：位置 1 2 3 4电流值（A） 1 1 1 1测量值1（mA） 17 14 12 11测量值2（mA） 16 13 11 10平均值（mA） 16.5 13.5 11.5 10.52. 计算分析：安培计上显示的电流值与磁场强度成正比。

通过实验数据可知，电流值为1A时，测量值在不同位置上的平均值分别为16.5mA、13.5mA、11.5mA和10.5mA。

根据安培力定律，可以计算出螺线管内磁场的强度：B=F/IL其中F为安培计测量的磁场力，I为电流强度，L为电流元的长度。

假设电流元长度为10cm，可得到如下计算结果：位置 F（N） B（T）1 0.033 0.332 0.027 0.273 0.023 0.234 0.021 0.21通过计算可知，在螺线管内部不同位置测得的磁场强度大约为0.21T到0.33T之间，其中距离电源较近的位置磁场强度相对较大。

实验十四螺线管磁场的测量随着科学技术的发展，由高电子迁移率的半导体制成的霍耳传感器已广泛应用于磁场测量，它测量灵敏度高，体积小，易于在磁场中移动和定位，本实验用集成霍耳传感器测量通电螺线管内直流电流与霍耳传感器输出电压之间关系，证明霍耳电势差与螺线管内磁感应强度成正比；用通电长直螺线管中心点磁感应强度理论计算值作为标准值来校准集成霍耳传感器的灵敏度；并介绍了集成霍耳传感器的组成和特性。

【实验目的】1. 掌握用集成霍耳元件测量磁感应强度的原理和方法。

2. 熟悉集成霍耳传感器的特性和应用。

3. 测量通电螺线管内的磁感应强度与位置刻度之间的关系，作出磁感应强度与位置的关系图。

【实验仪器】螺线管磁场测定实验仪器如图l所示，它由带有集成霍耳传感器探测棒的螺线管、直流稳流电源(0mA～500rnA)、直流稳压电源(输出两挡：4．8V～5．2V和2．4V～2．6V)、数字电压表(测量范围两挡：0V～20V和0mV～20mV)、单刀换向开关S1、双刀换向开关S2以及导线若干等组成。

图14-1 霍耳传感器螺线管磁场测定实验仪【实验原理】霍耳传感器是利用霍耳效应制成的传感器。

霍耳效应的作用如图2所示。

若电流I 流过厚度为d的半导体薄片，且磁场B垂直作用于该半导体，则电子流方向由于洛伦兹力作用而发生改变，在薄片两个横向面a、b之间应产生电势差，这种电势差称为霍耳U表示。

霍耳效应的数学表示式为电势差，通常用HIB K IB dR U H H H ==)( (14-1) 式中：H R 是由半导体本身电子迁移率决定的物理常数，称为霍耳系数；B 为磁感应强度； I 为流过霍耳元件的电流；H K 称为霍耳元件灵敏度。

虽然从理论上讲霍耳元件在无磁场作用(B=0)时，H U =0，但是实际情况用数字电图14-2霍耳效应压表测并不为零，这是由于半导体材料结晶不均匀、各电极不对称等引起附加电势差，该电势差0U 称为剩余电压。

随着科技的发展，新的集成霍耳元件不断被研制成功。

测螺线管磁场实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测量螺线管磁场的方法，探究螺线管中电流与磁场的关系，以及研究螺线管磁场的分布规律。

二、实验原理。

螺线管是一种长细线圈，通有电流时会产生磁场。

根据安培环流定律，螺线管中电流产生的磁场具有一定的分布规律。

在螺线管轴线周围，磁感应强度随距离的增加而减小，呈现出特定的磁场分布形态。

三、实验仪器和材料。

1. 螺线管。

2. 直流电源。

3. 磁场测量仪。

4. 电流表。

5. 电压表。

6. 连接导线。

四、实验步骤。

1. 将螺线管垂直放置在水平桌面上，接通直流电源，调节电流大小，使得螺线管中通有一定大小的电流。

2. 将磁场测量仪放置在螺线管轴线附近，记录下不同位置的磁感应强度。

3. 通过改变电流大小，重复步骤2，记录下不同电流下的磁感应强度。

4. 分析实验数据，绘制螺线管磁场分布图，并对实验结果进行讨论和总结。

五、实验数据和结果。

通过实验测量和数据处理，我们得到了螺线管磁场的分布规律。

当电流通过螺线管时，螺线管周围会形成一个磁场，磁感应强度随着距离的增加呈指数衰减的规律。

同时，我们还发现，随着电流的增加，磁感应强度也随之增加，呈现出一定的线性关系。

六、实验分析。

通过本次实验，我们深入了解了螺线管中电流与磁场的关系，以及螺线管磁场的分布规律。

我们发现，螺线管中电流产生的磁场具有一定的方向性和分布规律，这对于我们理解磁场的形成和性质具有重要意义。

同时，通过实验数据的分析，我们也验证了螺线管磁场的磁感应强度与电流大小之间的线性关系，这为我们进一步研究磁场提供了重要的参考。

七、实验总结。

本次实验通过测量螺线管磁场的方法，深入探究了螺线管中电流与磁场的关系，以及研究了螺线管磁场的分布规律。

通过实验数据的分析和结果的讨论，我们对螺线管磁场的特性有了更深入的理解，同时也为我们进一步研究磁场提供了重要的实验基础。

在今后的学习和科研中，我们将进一步深入研究磁场的性质和应用，不断提高实验技能，为科学研究和技术创新做出更大的贡献。