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《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10.0 mm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。 实验数据记录及处理 磁感应强度的最大值 其中U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f的关系为??2? f，实验中f为50赫兹。将数据代入可得 U的单位为mV。 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I=400mA，频率f=50Hz 表1 圆电流线圈轴线上的磁场分布 轴向距离X（10-3 m） U（mV） 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80 90 100 110 120 12.4 12.4 12.1 11.6 10.8 10 9.0 8.0 7.1 6.2 5.4 4.7 4.1 1.27 1.27 1.24 1.19 1.11 1.03 0.92 0.82 0.73 0.63 0.55 0.48 0.42 2．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I=400mA，频率f=50Hz 表2 亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布 轴向距离X（10-3 m） U（mV） 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80 90 100 17.9 17.9 17.9 17.8 17.5 17.2 16.4 15.6 14.5 13.3 12.0 1.84 1.84 1.84 1.83 1.80 1.77 1.68 1.60 1.49 1.36 1.23 如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！

轴向距离X（10-3 m） U（mV） -10.0 -20.0 -30.0 -40.0 -50.0 -60.0 -70.0 -80 -90 -100 17.9 17.9 17.8 17.6 17.2 16.4 15.6 14.6 13.3 11.9 1.84 1.84 1.83 1.81 1.77 1.68 1.60 1.50 1.36 1.22 3．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I=400mA，频率f=50Hz 表3 双线圈逆接，测量磁场轴向分布 轴向距离X（10-3 m） U（mV） 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80 90 100 0 2.0 3.7 5.4 6.7 7.7 8.2 8.3 8.2 7.8 7.2 0 -10.0 0.20 -20.0 0.38 -30.0 0.55 -40.0 0.69 -50.0 0.79 -60.0 0.84 -70.0 0.85 -80 0.84 -90 0.80 -100 0.74 轴向距离X（10-3 m） U（mV） 1.9 3.6 5.3 6.6 7.6 8.1 8.4 8.2 7.9 7.2 0.19 0.37 0.54 0.67 0.78 0.83 0.86 0.84 0.81 0.74 如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！

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。