常職院物理實驗教案08螺線管磁場的測定

af-Vdbaf-Vdb實驗八螺線管磁場的測定【概述】量元件。本實驗通過用通電長直螺線管中心點磁感應(yīng)強(qiáng)度理論計算值作為標(biāo)準(zhǔn)值來?！緦嶒?zāi)康摹?、測量螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，測出磁場與位置之間的關(guān)系，求得螺線管均勻磁【實驗原理】霍耳元件的作用(如右圖8-1所示)：若電流半導(dǎo)體，是電子流方向由洛倫茲力作用而發(fā)生改UH=()IB=KHBI集成霍耳傳感器(結(jié)構(gòu)示意圖如圖8-2所示)是一種高靈敏度集成霍耳傳感器，它由由于SS95A型集成霍耳傳感器，它的工作電流已設(shè)定，被稱為標(biāo)準(zhǔn)工作電流，使霍耳元件VOUT霍耳元件VOUT使輸出電壓為2.500V(在數(shù)字電壓表上顯示)，則傳感器就可處在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)之放大器剩余電壓補(bǔ)償器當(dāng)螺線管內(nèi)有磁場且集成霍耳傳感器在標(biāo)準(zhǔn)工作電流時，與(1)式相似，由(1)KK【實驗儀器】FD-ICH-II新型螺線管磁場測定儀由集成霍耳傳感器探測棒、螺線管、直流穩(wěn)999V和1999.9mV二檔)；雙刀換向開關(guān)和單刀換向開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干組數(shù)字電壓表mAmV數(shù)字電壓表mAmVFD-ICH-II新型螺線管磁場測定儀—電源數(shù)字電流表+-++-電壓輸入8V~5.2V2.4V~2.68V~5.2V2.4V~2.6V科教儀器有限公司21K1KK120V_3V+成霍耳元件+1VOUT1位置讀數(shù)【技術(shù)性能】TV、電源組和數(shù)字電壓表作補(bǔ)償作用)：400V—2.600V(精細(xì)微調(diào))【實驗內(nèi)容】輸出端相接。集成霍耳傳感器的“V+”和“V-”分別與4.8V—5.2V可調(diào)直流電源輸出2、斷開開關(guān)K2(當(dāng)K2處于中間位置時斷開)，使集成霍耳傳感器處于零磁場VKmVV器輸出2.500V(1)改變輸入螺線管的直流電流Im，將傳感器處于螺線管的中央位置(即(2)用作圖法求出U'—Im，直線的斜率K'=。n的匝數(shù))，求出集成霍耳傳感器的靈敏度K=實驗中所用螺線管參數(shù)為： 螺線管長度L=26.0±0.1cm，N=(3000±20)匝，平均直徑D=3.5±0.1cm，而真空磁導(dǎo)率m0=4T￥10-7H/m。由于螺線管為有限長，由此必須用下式進(jìn)行計N L2+D2B= L2+D2通電螺線管中的磁場分布(1)當(dāng)螺線管通恒定電流Im(例如250mA)時，測量U'—X關(guān)系。X范圍為cm位置的測量數(shù)據(jù)點密一些。圖。 B均勻區(qū)范圍(包括位置與長度)，假定DBB<1%)。并與產(chǎn)品說明書上標(biāo)有均勻(4)在圖上標(biāo)出螺線管邊界的位置坐標(biāo)(即P與P'點，一般認(rèn)為在邊界點處的磁場是中心位置的一半，即BP=BP'=B0')?！咀⒁馐马棥?、測量U'~Im時，傳感器位于螺線管中央(即均勻磁場中)。2、測量U'~X時，螺線管通電電流Im應(yīng)保持不變。置)。【實驗數(shù)據(jù)處理】置(即X=17.0cm處)表1測量霍耳電勢差(已放大為U)與螺線管通電電流Im關(guān)系Im/mA00000VU