一个传统磁学实验的改进——用集成霍尔传感器探测亥姆霍兹线圈的交直流磁场

用集成霍尔传感器测量亥姆霍兹线圈的交流和直流磁场,验证场的叠加原理,提供一种测量交流和直流磁场更精确的新实验方法.     

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．     

利用智能手机磁传感器测量亥姆霍兹线圈磁场

通过预实验确定智能手机磁传感器的位置后,用其测量亥姆霍兹线圈轴线的磁场分布,验证毕奥-萨伐尔定律及磁场的叠加原理,提供一种较为精确而简便的测量磁场的新方法.     

亥姆霍兹线圈磁场的探究

定量计算了亥姆霍兹线圈空间磁场的分布,并用Mathmatic进行空间模拟,形象地描述了亥姆霍兹线圈的空间磁场分布,同时就其均匀性与三线圈和载荷旋转圆盘的磁场进行了对比讨论.     

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.     

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...     

亥姆霍兹线圈磁场的均匀性分析及误差错估算

分析了亥姆霍兹线圈中心区域轴向磁场的分布,给出估计线圈磁场均匀区的计算方法,得到均匀区分布曲线图。     

基于LabVIEW的亥姆霍兹线圈磁场自动测量系统

用LabVIEW软件、霍尔传感器、步进电机、继电器、单片机采集系统,构建了亥姆霍兹线圈磁场的自动测量系统.以PC作为上位机,LabVIEW程序控制PC与单片机通信,单片机接收到指令,控制步进电机工作,带动霍尔传感器,传感器采集信号送到单片机,再送到上位机,用LabVIEW进行数据处理和显示,从而实现了亥姆零兹线圈磁场的自动测量.     

自制亥姆霍兹线圈的设计与应用研究

电磁学是高中物理教学的重点和难点,有效地开展实验教学是解决难点的重要手段. 电磁学演示实验 中经常需要磁场,而常规的实验器材因为提供的磁场范围小、不均匀,影响了演示效果. 自制可旋转亥姆霍兹线圈, 结合教学进行应用研究,是提高这类实验演示效果的一个途径     

高灵敏度数字式毫特仪的研制及在亥姆霍兹线圈磁场测量中的应用

本文介绍用集成线性霍尔传感器为探头的高灵敏度数字式毫特仪的研制 ,该仪器可显示 1× 1 0 - 6T磁感应强度变化 ,适用于物理实验中弱磁场的测量     

基于亥姆霍兹线圈的磁聚焦实验研究

设计了磁聚焦现象观测实验仪器,使用亥姆霍兹线圈和透明的阴极射线管,能够直接观测到磁聚焦现象中粒子的整体运动轨迹区域,直观地展示了磁聚焦现象.同时该仪器还能够利用磁聚焦法测量带电粒子比荷,演示带电粒子的静电偏转效应以及磁效应.     

亥姆霍兹线圈磁场均匀范围的研究

推导了双环电流磁感应强度在直角坐标系中的解析式,将公式无量纲化,通过第一类和第二类完全椭圆积分计算场强的两个分量,从而计算合场强,画出亥姆霍兹线圈内外磁感应强度合场强曲面和三维均匀区域,发现磁场的均匀区域是"八爪"形状,并与双环电流不同距离的场强和均匀范围进行了比较.     

亥姆霍兹线圈磁场的均匀性分析及误差估算

分析了亥姆霍兹线圈中心区域轴向磁场的分布,给出估计线圈磁场均匀区的计算方法,得到均匀区分布曲线图.     

10 T脉冲磁场的亥姆霍兹线圈热和力分析

亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究。研究结果表明,当装置在线圈中产生上升时间约1.34 ms、幅值14.37 kA的放电电流和10.7 T的磁场时,线圈中的最大温升约150 ℃,最大应力近0.5 GPa,铜导线中的最大应力约0.2 GPa,线圈导线变形位移小于0.05 mm。基于分析结果,在线圈制作时,选择绝缘层耐温超过200 ℃、抗拉强度0.5 GPa的铜导线作为线圈绕线,选择抗拉强度达5.8 GPa的柴龙纤维绕制在铜导线外层进行加固,并制作了相应结构的亥姆霍兹线圈对。利用该线圈对进行的放电实验测试结果表明,在满足设计指标的情况下,线圈对结实可靠,可重复使用。     

10T脉冲磁场的亥姆霍兹线圈热和力分析

亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究。研究结果表明,当装置在线圈中产生上升时间约1.34 ms、幅值14.37 kA的放电电流和10.7 T的磁场时,线圈中的最大温升约150℃,最大应力近0.5 GPa,铜导线中的最大应力约0.2 GPa,线圈导线变形位移小于0.05 mm。基于分析结果,在线圈制作时,选择绝缘层耐温超过200℃、抗拉强度0.5 GPa的铜导线作为线圈绕线,选择抗拉强度达5.8 GPa的柴龙纤维绕制在铜导线外层进行加固,并制作了相应结构的亥姆霍兹线圈对。利用该线圈对进行的放电实验测试结果表明,在满足设计指标的情况下,线圈对结实可靠,可重复使用。     

基于摆和亥姆霍兹线圈磁场的电磁感应定律实验装置研究

法拉第电磁感应定律及其应用是电磁学中的重要内容.本文设计制作了一种新型电磁感应定律实验装置,该装置主要由摆、亥姆霍兹线圈、探测线圈、数据采集电路组成,利用LabVIEW虚拟仪器技术进行数据的采集、存储与实时显示,利用Matlab软件编程对产生的周期性感应电动势脉冲信号进行分析,为定量验证电磁感应定律和磁场测量实验提供了...     

基于单片机的亥姆霍兹线圈磁场分布测量装置的研制

介绍了设计制作的基于AVR单片机的亥姆霍兹线圈磁感应强度分布测量装置。单片机统一协调和控制整个系统的工作,步进电机和丝杆控制霍尔元件的移动,A/D芯片将霍尔电压转换为数字信号,通过USB接口传输到上位机,上位机计算磁感应强度,并画出磁感应强度分布曲线。装置工作稳定,测量结果与理论值符合较好,可用于学生实验或演示实验中。