探究直流导线周围磁场的变化

利用螺绕环、线圈、电流计和可变电阻器等设备,设计了探究直流导线周围磁场变化的实验装置.由电源、转向开关和电阻来改变导线中电流大小和方向,进而改变直流导线周围的磁场,通过灵敏电流计来探究缠有线圈的螺绕环中感应电流的变化,由此得出直流导线周围的磁场大小和方向与直流导线中电流的大小和方向的关系.     

基于各向异性磁阻传感器灵敏度与分辨率的探讨

阐述了一种针对ZKY-CC各向异性磁阻(AMR)传感器灵敏度与分辨率的测量方法。通过改变传感器周围磁场来探究毫特斯拉计显示数值和AMR传感器电压显示值之间的关系,确定出AMR传感器在不同放大倍数下的灵敏度与分辨率,同时测定出参考的数值表。由此,使用者能够在未知放大倍数的条件下使用仪器进行磁场的测量,从而提高了AMR传感器的使用效果,保证仪器能够更好地服务于相关的科技活动。     

磁感应强度实验装置的改进

直接用矩形导线在磁场中的受力定量测量磁感应强度与电流和导线有效长度的关系,确定B=F/(IL).     

定量探究安培力实验的改进

基于牛顿第三定律,利用电子天平的精确测量功能,深入定量地探究了安培力与电流大小和方向、磁场大小和方向以及导线长度的关系.     

高温超导导线I_c-B特性的测量

测量了高温超导导线Bi-2223/Ag的临界电流值与外加磁场的依赖性关系.实验结果表明:超导线材的临界电流不仅与磁场大小有关,而且还与外磁场的方向有关.外磁场越大,临界电流值越小;Bi-2223/Ag呈扁带状,临界电流对磁场的依赖性呈现各向异性.该实验与高温超导材料临界温度测量实验结合为高温超导电性能综合测试实验,为学生自主研究提供了拓展空间.     

磁场对电流的作用定量分析仪

磁场对电流的作用是教学中的重点,研制“磁场对电流的作用定量分析仪”,目的在于较精确地演示磁场对电流的作用与电流强度成正比、与导线长度成正比、与磁感应强度成正比、与导线与磁场的夹角的正弦成正比。一、仪器的结构与原理仪器的结构如图1,当电磁铁1和导线2通电后,通电导线因受磁场力的作用,使指针5偏转(注意电流的方向,使指针向右偏转)。移动测力游码12,使指针回到平衡线6,由游码在测力刻度     

不同热处理条件下Bi-2212超导线材的临界性能研究

Bi-2212高温超导材料在4.2K具有优异的磁场载流性能,并且是目前高温超导材料当中唯一可制备成各向同性圆线的材料,可以绞制成大电流的CICC电缆,也是大型超强磁场磁体的首选材料之一。高压热处理技术可以大幅提高材料超导性能。临界电流与n值是超导导线的主要性能参数。本文测量了两组分别经过常压和高压热处理的超导线在不同背景磁场中的临界电流和n值。测试所用Bi-2212导线是以Ag和Ag/Mg合金为基体,采用粉末装管法制备而成,两组导线在890℃下经不同压强热处理。从对比的数据中定性地分析热处理压强和超导线性能之间的关系。     

基于PASCO系统的螺线管电流磁效应的探究

为了对螺线管的电流磁效应进行定性及定量的探究,基于PASCO系统设计了一种测量实验。在直观地展示电流磁效应的同时,还可由实验测量结果得出物体所受磁场作用力与通入螺线管电流的关系。     

自制安培力定量探究仪

定量探究安培力的大小是普通高中物理重要内容.利用手提秤改装微力传感器测量安培力大小,制作专用电路板,借助数字电流表准确测量电流值,通过自制不同磁场强度的磁铁组来改变磁场强度,设计快速改变并读取磁场与电流的夹角数据结构,用来探究安培力大小与长度、电流大小、磁场强度及电流方向和磁场方向夹角的关系.     

对电流间相互作用实验的改进

人教版高中物理教材“磁场”一章中,安排了一个名为“电流之间通过磁场发生相互作用”的演示实验,其实验方法是：在支架上平行的固定两条直导线,当通以相同方向的电流时,两导线相互吸引;当通以相反方向的电流时,两导线相互排斥．     

冷原子的双阱微磁表面囚禁

提出了两种新颖的采用载流导线的双阱微磁表面囚禁方案(即双U形与双Z形导线囚禁)。通过改变囚禁方案中直导线中的电流方向，即可将双U形导线囚禁改变为双Z形导线囚禁；如果逐渐减小直导线中的电流大小，即可将一个双阱微磁囚禁连续地合并为一个单阱微磁囚禁，反之亦然。详细计算和分析了上述两种载流导线囚禁方案的磁场及其梯度的空间分布。研究发现在导线中通以较小的电流，即可在导线表面附近产生很大的磁场梯度及其曲率。例如当电流为O．2A时，其磁场梯度和曲率可分别达到0．2T／cm和10T／cm2以上。由于双U形导线囚禁中存在磁场零点，而双Z形导线囚禁中仅存在磁场最小值，所以双U形导线囚禁仅适用于制备双样品磁光囚禁(MOT)或研究中性原子的冷碰撞，而双Z形导线囚禁除了可用于研究原子的冷碰撞之外，还可以用于制备双样品玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)或实验研究双阱玻色-爱因斯坦凝聚的性质等。     

任意形状三角形电流空间磁场的再计算

本文从大家熟悉的一段载流直导线的磁场表达式出发,首先导出了载流直导线空间磁场的x、y、z分量表达式.然后将这一表达式运用到任意三角形电流,从而得到了它的空间磁场分布.最后对正三角形电流及其平面和中心轴线的特殊情况进行了讨论.与文献[1]相比,本文采用的是代数、几何的方法,所得到的磁场分布是空间坐标的函数,更贴近大学物理教学实际.利用这一方法,原则上还可以计算任意多边形电流的磁场,便于在大学物理教学中推广运用.     

Bi-2212超导线临界性能研究

Bi-2212高温超导线是目前高温超导材料中唯一可以制成圆线的超导材料,这为使用其绞制超导电缆,制备CICC导体提供了可能性。因此,需要研究其各种性能,为今后导体设计和运行参数设定提供依据。临界电流和n值是衡量超导线性能的主要参数,采用四引线法测量了西北有色金属研究院使用粉末穿管法(PIT)制备的Bi-2212超导线在0-12T背景磁场中临界电流和n值,用Asterisk给出的定标率公式对临界电流随磁场变化率关系进行了拟合并加以分析。     

Z箍缩丝阵负载区域的似稳态磁场分布

 将负载区域的电流（丝阵电流、阴极板电流、阳极板电流和回流柱电流）离散成电流线或电流面等电流微元,根据毕奥-萨伐尔定律,计算所有电流微元在指定场点的磁场,再通过叠加给出该点的总磁场。研究结果发现:在丝阵外围区域,仅由丝阵电流所产生的磁场偏离无限长直导线磁场公式的值,但全部电流所产生的总磁场与公式给出的值很接近。同时,研究了不同负载结构参数下的磁场分布,结果表明：增加丝根数有助于减小单根丝表面的局部磁场,改善丝阵外围磁场分布的均匀性。     

线圈在无限长载流直导线磁场中的逃逸速度研究

分析矩形、圆形线圈在无限长载流直导线磁场中的运动，求解线圈运动的感应电流和安培力，建立运动学微分方程，得到线圈在无限长载流直导线磁场中存在逃逸速度.线圈能从磁场中逃逸的最小初速度与线圈尺寸、电阻、初始位置、长直导线电流均有关，该模型为教师教学提供理论分析.     

双线并绕螺线管引入霍尔效应测量螺线管磁场的实验改进

针对大学物理实验中霍尔效应测量螺线管磁场实验中同一螺线管所通入电流既作为已知电流求霍尔元件的灵敏度又作为未知电流求螺线管的磁场这一不足,提出一种设计方法,采用双线并绕螺线管使两个电流进行有效区分,同时还可以测量螺线管内的叠加磁场,可使学生深刻全面理解霍尔效应测量螺线管磁场的原理及螺线管磁场的性质,并可作为设计性实验项目培养学生的创新意识。     

螺旋对称磁场的计算

本文对于分布在无限长圆柱周界上的螺线电流产生的磁场用标势方法得出了普遍解,并且给出了导线在圆柱周界上平均分布时的磁场公式。同时,用矢势方法计算了导线为非无限长时的磁场公式。以上结果,在螺距趋于零的极限下得到了波纹磁场。     

《电流的磁场》教学设计

《电流的磁场》教学设计黄丽林（南宁２６中南宁）教材：初中物理第二册第十章第四节（原教材）课时：一课时［教学目的］１．使学生知道电流周围存在着磁场。２．通过实验探索，让学生了解通电直导线和通电螺线管的磁场，并能正确运用安培定则判断电流方向和磁场方向。３...     

用智能手机对载流导体三维磁场的测量研究

本文利用智能手机中的磁传感器来测量载有电流的导体所激发的三维磁场。测量长直导体与不同半径圆环形导体在三个轴（Bx轴、By轴、Bz轴）方向上的磁感应强度。据实验结果显示，手机测得的磁感应强度在一定范围内与理论值较为一致。根据实验结果研究智能手机中磁传感器在误差允许的范围内对磁感应强度的测量精确度和测量范围，并分析影响精确度的因素。探究手机能否作为测量磁场的工具应用于学生实验室，在一定程度上代替昂贵的实验设备进行磁场测量实验。     

载流细圆环在自磁场中所受的张力

细圆环导线通电流时，自磁场对导线也有作用 力．本文计算细圆环导线的自感系数及其通电时的磁 场能量，利用求广义力的方法来计算沿导线切线方向 上出现的拉伸张力．