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.     

关于电磁感应法测量载流圆线圈轴线上磁场分布的研究

利用毕奥-萨伐尔定律求解载流导线所产生的磁场分布是电磁学中一个非常重要的问题。由于载流圆线圈上的所取的电流元■在轴线上某点处所产生的磁感应强度■方向的取向是三维空间的取向,导致学生对此普遍认为比较抽象,对计算结果难以理解。本文以载流圆线圈轴线上磁场分布为例,通过电磁感应法测量磁场的实验方法测量载流圆线圈轴线上的磁场,实验测量所得的数据图表能够将载流圆线圈轴线上磁分布特点形象的描绘出来,并且实验结果很好的验证了由毕奥-萨伐尔定律求解得到的载流圆线圈轴线上磁感应强度公式,此应用在实践教学中将新的实验技术与电磁学理论相结合的教学模式,使抽象的物理概念和公式变得更加具体化、形象化,也收到了良好的教学效果。     

探究如何利用谐振电路准确测量电容和电感

当正弦波信号源的输出达到某一频率时,RLC电路的电流达到最大值,即产生谐振现象.目前大多数实验主要是通过描绘RLC串并联电路的相频特性、幅频特性曲线来研究RLC电路的谐振现象,进一步测定谐振曲线、电路品质因数Q值等.那么,能不能利用RLC电路的谐振特性反过来测量电路中的电容和电感呢?为此,本文首先通过谐振电路理论推导得出测量电容及电感的实验原理,然后进行大量的实验探究和数据分析,得出了准确测量电容和电感的条件.     

RL与C并联谐振电路品质因数精确值的计算

在谐振电路中,品质因数是一个重要的参数.一般教材对RLC串联谐振电路和RLC并联谐振电路的品质因数讨论较多,品质因数一般定义为电压或电流之间的比值.对实际应用中较为常见的电感线圈和电容并联谐振电路,即RL与C并联谐振电路的品质因数的讨论较少.本文根据谐振电路储能与耗能所定义的品质因数,计算了实际中常用的电感线圈和电容并...     

载流线圈和有限长直螺线管磁场的理论分析与讨论

利用毕奥-萨伐尔定律,首先分析了单个载流圆线圈在空间任意一点的磁感强度分布的积分表达式,获得了其解析计算结果,并利用Mathematic描绘了其磁感线分布,同时分析了载流圆线圈所在圆面上磁感分布的特点.进而,基于单个载流圆线圈的结果,讨论了长直螺线管在空间任意一点的磁感分布,通过数值计算分析讨论了其磁场在空间分布的"均匀区",并利用Mathematic描绘了其磁感线分布.最后,结合工科"大学物理"和"大学物理实验"中所涉及到的有关问题作了相应的讨论.     

示波谐振法测电容的研究

示波谐振法测量电容就是用示波器观察RLC串联电路的谐振现象来确定待测电容的值,是测量电容的一种简便方法.理论和实验研究表明,测量灵敏度对测量结果影响较大,电路中标准电感L和标准电阻R的取值对电路灵敏度有较大影响,而电路灵敏度引入的测量不确定度,对测量结果总不确定度影响较大.当L和R的取值使Q≥3时,电路灵敏度已足够高,一般已满足测量的要求.     

串联谐振电路Q值的计算与意义

在实际电路中,即使是一个简单的线圈,不仅有电感,还有电阻,不能分割,但可以用集中的电感L与电阻R串联电路模型来表示.作为具有代表性的典型模型,经常研究电阻、电感、电容串联电路.1RLC串联电路的特点与谐振现象如图1所示是由电阻、电感和电容相串联所组成的RLC串联电路.在此电路中,电容和电感是储能元件,其中能量的转换是可逆的,而电阻是耗能元     

用研讨教学法进行RLC串联谐振实验教学

由于电阻器、电感器和电容器并非理想的电路元件,如果实验方法不当将造成较大的系统误差,使学生对RLC谐振理论与实验产生难解之惑。采用“研讨教学法”,引领学生分析讨论RLC串联实验电路的谐振原理,确定减小系统误差的实验方法,使学生更好地通过实验研究RLC串联谐振特性,并探讨实验中电感和电容的特性,培养学生分析解决实际问题的能力,并领悟RLC串联谐振实验的物理思想。     

载流圆线圈平面上磁场分布的探讨

根据毕奥一沙伐尔定律推导了载流圆线圈平面上磁场的分布规律，并进行了实验测量．     

谐振式磁耦合无线电能传输系统传输特性及实验仪设计

利用磁耦合理论,分析了谐振式磁耦合无线电能传输系统的传输特性,开发了一种谐振式双线圈磁耦合无线电能传输实验仪.利用LED负载直观定性地观测了系统的传输特性,实验测量了发射线圈高频等效电阻及系统输出功率与信号频率、传输距离和负载的关系,获到了最大传输功率条件和频率分裂规律.实验表明,线圈在MHz频率下趋肤效应明显,频率越高,等效电阻越大;磁耦合无线电能传输系统的谐振特性不仅与频率相关,还与耦合系数相关;最佳全谐振时输出功率和传输效率最大.本实验仪可拓展测量RLC串联电路稳态特性,工作稳定,实验与理论吻合好.     

R对RLC串联谐振测量方法的影响

RLC串联谐振电路实验是《大学物理实验》中的一个重要内容。一般教材采取通过测量电阻两端电压的谐振曲线来确定谐振频率,但发现此时U_r/U通常小于1,从而会感到疑惑。本论文分别从实验和理论的角度验证了通过测量电感和电容两端电压的谐振曲线来确定谐振频率的可行性。     

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...     

冲击法测定直螺线管磁场的误差分析

冲击电流计是测量在极短时间内电路中通过的电量的高灵敏度仪器，可用来测磁场、电容、电感等.本文结合用冲击法测定螺线管磁场的实际教学经验，对实验中出现的一些误差及对测量的影响进行了较详细的分析，并试图对冲击电流计的正确、合理使用进行探讨.一、测量原理及线路冲击法测量磁场是根据电磁感应定律，利用被测直螺线管中磁通量变化时，包围在这个磁通回路的探测线圈感应出电动势为基础，由串联在探测回路中的冲击电流计准确地测出流过回路的瞬时电量，借以计算磁场.磁场测定的实验线路如图1所示，BG为电流计，N1和N2分别是被测螺管…     

R取值对测量并联谐振频率的影响

采用测量电容两端电压最大值的方法来确定RLC并联谐振的谐振频率。发现在RLC电路中,电阻R值愈小,η（η=f实验/f理论）愈接近于1;并且当电阻取值一定时,电容C取值越小,测量越准确。最后给出了简化电路图,即R=0,此时R′=RL。     

RLC串联谐振电路的研究

RLC串联谐振电路是大学物理电磁学的一个重要内容,按着书上的内容去做会感到疑惑,品质因素的实测值与理论值相比总是偏小;谐振曲线也不对称,谐振时电感上的压降略大于电容上的压降等问题.文中从理论的角度分析产生的原因,对实验数据进行修正,发现修正后的理论结果与实验测量数据吻合得较好.     

RLC串联谐振电路实验方法改进探究

针对传统实验方法存在操作繁琐、谐振点附近电压变化缓慢等问题,提出了改进实验测量的方法,通过测量电容电感两端合电压与信号源输出电压的比值随频率变化曲线来测定谐振频率。与传统实验方法对比表明,该实验方法不仅能达到与传统实验方法相同的实验结果,而且能改进实验操作,并加深学生从不同角度对电路谐振特性的理解。为RLC串联电路谐振频率的测量提供了新的思路和切实可行的实验方案。     

RLC串联谐振电路实验的相关问题探讨

通过理论分析了串联谐振电路的谐振原理,探讨了RLC串联电路的谐振特性,包括谐振频率、谐振电压和品质因数.由于电感阻抗的存在对电路谐振特性造成了一定的影响,在实验中发现,谐振特性曲线比理论曲线更平坦,测量的品质因数Q值比理论值偏小.     

直流圆形线圈径向磁感应强度研究

基于毕奥-萨伐尔定律，分别考虑及不考虑直流通电圆形线圈的径向宽度和纵向厚度，推导出两种情况下该线圈沿径向方向的磁感应强度分布公式.然后，利用Matlab软件对获得的分布公式进行数值积分，得到理论上的磁感应强度分布数据.为了考察理论值的正确性，通过设计自制圆形线圈，进行实际测量.结果表明，考虑径向宽度和纵向厚度的影响时，磁感应强度实际测量值与理论值的相对误差较小.通过理论计算与实验研究相结合考察直流通电圆形线圈沿径向方向的磁感应强度分布，既能消除电磁感应法测交变磁场实验中磁场分布的系统误差，还可加强学生对电磁理论的理解与认识，提高电磁学课程的教学效果.     

基于柔性线圈的串联谐振电路实验设计

为使学生建立电路理论与实际应用的联系,激发学生对柔性电子专业知识的学习兴趣,设计了基于柔性线圈的串联谐振电路实验,采用“课前预习”“课中实践”和“课后巩固”的混合式教学模式,让学生完成从柔性线圈仿真设计、到串联谐振参量测量、再到谐振应用场景测试整个过程的实践.通过该实验,学生不仅能掌握基本的串联谐振电路原理和实验方法,还能初步建立柔性电路设计和工程应用理念,提高知识综合应用能力和创新能力.     

高频通电导线间电磁感应及趋肤效应系列实验研究

设计一组通电导体间电磁感应及趋肤效应实验,可观测通电导线间和同轴电缆线的共模干扰现象;利用自制的高频电磁感应综合实验仪观测高频载流导线的趋肤效应,并利用串联谐振测量因趋肤效应引起的良导体损耗电阻随频率增大的特性,证实趋肤效应是由电磁感应现象引起的,并对电磁感应能量无线传输进行验证,上述系列实验有利加深对电磁感应原理及作用的理解.