基于电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场的改进

本文在电磁感应法的基础上,通过与亥姆霍兹线圈串联使电容达到谐振的改进方法,测量了不同电容参数下的亥姆霍兹线圈磁场分布,并利用Origin软件拟合分析了亥姆霍兹线圈磁场与中心轴线位置的关系.实验结果表明,基于电磁感应的改进方法测得的亥姆霍兹线圈磁场精确度在一定程度上均大于传统电磁感应法的测量结果,3种电容选择中,串联电容为0.099×10^-6F时,精确度最高,拟合的亥姆霍兹线圈磁场与中心轴线位置的关系式与理论状态下的公式基本吻合.改进方法的实验效果明显,精确度高,科学可行,是一种值得推广的测量亥姆霍兹线圈磁场的改进方法.     

电子成像均匀约束磁场的产生及测试分析

为增加离子与原子碰撞成像系统中探测电子的立体角，设计了一约束电子的复合型亥姆霍兹线圈装置.对复合型亥姆霍兹线圈的磁场分布进行了理论计算和分析，并对制作的复合型亥姆赫兹线圈产生的磁场进行了实验测量，得出磁场的均匀性好于±0.6%. 关键词： 亥姆霍兹线圈 磁场分布 磁场均匀性     

对亥姆霍兹线圈磁场分布的分析

利用DH4501D实验仪探究了亥姆霍兹线圈轴线上和轴线外的磁场分布问题。首先通过对单个线圈不同电流下的磁场分布的实验值与理论值对比发现电流大的磁场更接近理论值,更适合用来研究磁场分布问题。然后利用较大电流分别研究了单个线圈以及亥姆霍兹线圈轴线上和轴线外的磁场分布的规律及产生原因。最后利用磁场分布拟合了真空磁导率并与理论值进行了对比。通过对这些问题的研究不仅加深了对毕奥-萨伐尔定律的理解,更加明确了亥姆霍兹线圈的磁场分布规律。     

利用霍尔效应测磁场实验的数据处理

推导了亥姆霍兹线圈产生磁场的全空间分布的普遍公式,讨论了如何确定磁感应强度的方向。就实验内容进行了实例分析,利用Matlab软件进行了相关计算,提出了利用霍尔效应测磁场实验的数据处理方法。最后,详细讨论了亥姆霍兹线圈所在平面处磁场强度相关参数的分布曲线。     

亥姆霍兹线圈轴线磁场计算机测量实验研究

亥姆霍兹线圈产生的磁场具有广泛的物理应用。利用霍尔传感器件,研究制作了具有USB2．0数据通讯接口的高速磁场数据测量装置,编写了磁场数据采集处理程序,设计了中心距可调的亥姆霍兹线圈并用所研制的仪器进行了轴向磁场分布测量。结果表明：该实验装置测量精度高,实时性好,实验手段先进,可扩展为多个设计性物理实验。     

亥姆霍兹线圈磁场的均匀性分析

引入磁场均匀度的概念，对亥姆霍兹线圈磁场的均匀性进行了定量分析，并通过计算机模拟，得出了同一精度下，形成亥姆霍兹线圈均匀磁场的最佳条件．     

亥姆霍兹线圈磁场均匀性的研究

本文利用ＩＢＭ—ＰＣ计算机时圆电流的磁场和亥姆霍兹线圈（Ｎ＝１和Ｎ＝９９）的磁场作了精确计算； 给出了亥姆霍兹线圈的磁场系数和相对误差的数据，画出了１％、０．２％和０．０２％的磁场均匀区；对影响亥姆霍兹线圈磁场均匀性的几个因素进行了计算和讨论．     

亥姆霍兹线圈的均匀磁场区

近年来,在普通物理实验中新开设了“磁场描绘”实验.它以1000赫芝的低频信号作励磁电源,用两个700匝、平均半径为10厘米的圆线圈产生磁场.探测线圈有1100匝、平均半径3.65毫米.实验要求测绘图线圈轴线平面上的磁感应线和亥姆霍兹线圈的均匀磁场区. 从学生的实验报告看,圆线圈轴线平面上磁感应线的描绘基本上是正确的.但亥姆霍兹线圈的均匀磁场区则形状各异,很不一致. 本文试图在简化实验条件的基础上,从理论上计算亥姆霍兹线圈均匀磁场区的范围,作为正确判断实验结果的依据. 一、圆电流轴线平面上任一点 磁感强度的数学表达式 根据毕奥-萨伐…     

平行共轴线圈的磁场特征研究与实验设计

通过计算机及相关的传感器和数据采集接口辅助,研究了平行共轴双线圈间距分别为0.5R,R,1.5R时,轴线方向磁场强度的分布规律及特征.从平行共轴双线圈间距为R的亥姆霍兹线圈所形成的均匀磁场出发,结合理论推导,自己设计并组装了三线圈实验装置,实现了平行共轴三线圈均匀磁场区域扩大、强度增强的实验设计,在一定程度上弥补了传统亥姆霍兹线圈磁场测量的不足并有助于对其深入的理解和研究.     

亥姆霍兹线圈轴平面磁场分布的实验研究

根据毕奥—萨伐尔定律,导出了亥姆霍兹线圈轴平面磁场的分布解析表达式,以解析表达式为基础对亥姆霍兹线圈实例进行了数值计算,并与实验结果做一比对,最后,对一些特殊场点作了讨论。     

动量定理定量探究实验的设计

采用美国PASCO公司生产的“科学工作室”物理实验系统重新设计动量定理实验，以定量分析的实验形式，弥补了传统“动量定理”实验的不足。     

自感现象的定量研究

采用美国PASCO公司生产的“科学工作室”数据采集器系统设计自感现象实验,既能定量验证理论结论,又能大大提高实验的质量．     

基于PASCO的声速测量

通过对传统实验仪器的稍加改造,利用PASCO科学工作室平台分别进行了超声波在气体和液体中传播速度的测量实验,使实验操作更加简便,数据处理更加快捷.结果表明:实验测量值非常接近公认值.     

PASCO实验平台的设计性应用思路及其尝试

本文利用PASCO平台的传感器及数据采集设备对传统单缝衍射实验设备进行改造,使单缝衍射的光强分布等不易观察的物理量得到感官表现,并能通过软件进行定量分析,具有良好的实验教学效果.     

光学设计性实验研究

介绍PASCO实验平台在光学设计性实验中的应用。在PASCO实验平台上设计并完成了单缝衍射、双缝干涉和偏振等实验。用软件对数据采集处理,得出光强与位置关系曲线图。展示了PASCO平台在光学设计实验中的便捷与优势。     

用PASCO仪器做碰撞演示实验

介绍了用PASCO仪器做碰撞演示实验的特点和原理，并对实验数据进行了分析和处理。     

结合位移变化的磁场测定装置的设计及应用

利用PASCO公司生产的磁场传感器与运动传感器,设计了结合位移变化的磁场测定装置,该装置中添加了自行设计的反射板,使该装置可以在一定距离范围内连续地实时地测量某一区域内的磁场分布情况,并成功将该套装置应用到红豆生长的磁场生物效应实验中。利用该装置测量了红豆生长培养槽中的磁场分布情况,并研究了红豆处于该种特定磁场环境中,从发芽到生长7天的植株生长情况,研究结果表明磁场场强处于1.5~2.5 Gs(约3~5倍地磁场强度)时,其磁场对红豆生长起到了促进的作用。     

基于PASCO平台的法拉第磁光效应实验

基于PASCO实验平台设计了能在弱磁场下完成的法拉第磁光效应实验,实验装置简单易操作,并能较准确地测定费尔德常量和电子的比荷等.     

基于PASCO平台的超声光栅实验设计及应用

利用PASCO物理平台实验附件可组装性强的特征,设计与搭建了超声光栅实验装置,获得了清晰、直观的超声光栅衍射光强分布图,并利用极值查找等数据处理工具确定精确的衍射条纹位置.在此基础上,通过测量与计算得到了不同酒精溶液浓度下的超声波声速.     

基于LabVIEW的“马吕斯定律验证”实验

对基于PASCO的＂马吕斯定律验证＂实验进行了改进。利用编写的LabVIEW程序控制PASCO实验系统的ScienceWorkshop 750数据采集器,同时结合光传感器CI-6504验证马吕斯定律,实验数据用Origin软件进行处理,所得实验曲线与理论关系符合较好。