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霍尔效应法测量磁场
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2022/3/10
实验目的
了解霍尔效应法测量磁场的原理和方法
测定霍尔元件的霍尔灵敏度
用霍尔效应法测量通电螺线管轴线上的磁场
用霍尔效应法测量通电线圈轴线上的磁场，验证磁场跌加原理，验证亥姆霍兹线圈霍尔效应法测量磁场
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2022/3/10
实验目的
了解霍尔效应法测量磁场的原理和方法
测定霍尔元件的霍尔灵敏度
用霍尔效应法测量通电螺线管轴线上的磁场
用霍尔效应法测量通电线圈轴线上的磁场，验证磁场跌加原理，验证亥姆霍兹线圈中央存在均匀磁场
磁场测量方法
核磁共振法测量磁场
感应法测量磁场
霍尔效应法测量磁场等
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霍尔效应法测量磁场
什么是霍尔效应
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电场力
洛仑兹力
两个力大小相等
其中：
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实验原理
KH的大小与材料的性质及薄片的尺寸有关
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建立实验环境
无限长螺线管内存在均匀磁场
长直螺线管端部处
长直螺线管中部
K4
K3
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理论联系实际
UDD’并不仅是霍尔效应产生霍尔电压，而是综合效应的综合结果。 UDD’ =UH+Ut+UN+Us+U0
因此必须消除附加效应（爱廷豪森Ut 、能斯拖UN 、里纪-勒杜克Us 、不等势电压U0 ）在UDD’中的贡献。
+B、+IH U1=UH+Ut+UN+Us+U0
+B、-IH U2=- UH -Ut+UN+Us-U0
-B、 -IH U3= UH +Ut-UN-Us-U0
-B、+IH U4=- UH -Ut-UN-Us+U0
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仪器操作及调节
螺线管激励电流 选 1000mA；
霍尔电流 选 ；
K3改变IH 、K4改变I（B）的方向；
K5线圈通电选择、K6选择L1、L2通电组合。
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实验内容
测量通电螺线管轴线上的磁感应强度B；
测量左线圈L1单独通电时，其轴线上的B；
测量右线圈L2单独通电时，其轴线上的B；
测量亥姆霍兹线圈通电时，其轴线上的B。
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实验要求
画出通电螺线管轴线上B曲线，验证B0=B20/2。
在同一坐标中画出左线圈L1、右线圈L2、亥姆霍兹线圈轴线上B曲线，再画出左线圈L1+右线圈L2 B曲线（用虚线画出）。验证磁场迭加原理，亥姆霍兹线圈中间部分存在均匀磁场。有4条曲线。
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实验辅导
同学们开始做实验！
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《创新实验》
亥姆霍兹线圈扩展应用研究
南京理工大学实验物理中心
教师王志兴
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武器系统构成框图
指挥控制系统
搜索系统
跟踪系统
目标信息
发射平台
平台装定器
创新实验背景
攻击目标
火力
速射火炮
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电磁无线感应装定子系统示意图
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毁伤目标示意图
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AHEAD（Advanced Hit Efficiency And Destruction）弹实物图
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建议研究内容
1、根据单个线圈轴线上的磁感应强度B的计算公式：
和磁场叠加原理及亥姆霍兹线圈的基本特征，用数学的方法，改良姆霍兹线圈的绕线结构（改变线圈个数和绕线匝数及选定线圈间的相对距离），得到更大范围的均匀磁场。
2、在理论计算的基础上，给出具体的实验设计方案及测量检验装置（尽可能使用霍耳效应仪）；
3、用霍耳效应法测量改良型亥姆霍兹线圈轴线上磁场，验证设计结果。
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实验基本要求
1、线圈半径R不变（以霍耳效应仪中姆霍兹线圈相同），总线圈长度尽可能短不大于3R，（%以内），线圈个数大于2个。
2、给出理论计算模型及计算结果（包括图表和曲线）；
3、设计改良型姆霍兹线圈，并安装在霍耳效应仪仪器上，得到实验装置；
4、通过实验，给出测量数据（包括图表和曲线），并对测量结果分析；
5、总结本实验研究结论，有何特点或创新点，如果理论结果和实验结果不吻合，说明理由；
6、完成一篇符合规范要求的实验研究论文或实验研究报告 。
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提示
1、理论研究