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亥姆霍兹线圈
南昌大学物理实验报告
实验名称： 亥姆霍兹线圈磁场
学院： 资源环境与化工学院
专业班级 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
亥姆霍兹线圈
南昌大学物理实验报告
实验名称： 亥姆霍兹线圈磁场
学院： 资源环境与化工学院
专业班级 过控151
学生姓名： 吴东亮 学号：20
实验地点： 基础实验大楼 座位号：42
实验时间： 第9 周星期一上午10点开始
实验目的：
。
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实验原理：

（1）载流圆线圈磁场
根据比奥-萨伐尔定律，载流圆线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上某点磁感应强度B为
B=μ0N0IR2/2（R2+x2)3/2
式中μ0=4π×10-7H/m为真空磁导率，R为线圈的平均半径，N0为圆线圈的匝数，I为通过线圈的电流，x为轴线上某一点到圆心O的距离。因此它在轴线上磁场分布图如图（1）所示。
亥姆霍兹线圈
所谓亥姆霍兹线圈是两个相同的圆线圈，彼此平行且共轴，通以同方向电流I，理论计算证明：当线圈间距a等于线圈半径R时，两线圈合磁场在轴线上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的，如图（2）所示
（1） （2）
霍尔效应法测磁场
霍尔效应法测量原理
将通有电流I的导体置于磁场中，则在垂直于电流I和磁场B方向上将产生一个附加电势差，这一现象称为霍尔效应。电势差UH称为霍尔电压。
如课本图25-5所示n型半导体，若电流I沿X轴方向流动（有速度为V运动的电子），此时在Z轴方向加以强度为B的磁场后，运动着的电子受洛伦兹力FB的作用而偏移、聚集在S平面；同时随着电子的向S平面（下平面）偏移和聚集，在P平面（上平面）出现等量的正电荷，结果在上下平面之间形成一个电场 （此电场称之为霍尔电场）。
这个电场反过来阻止电子继续向下偏移。当电子受到的洛伦兹力和霍尔电场的反作用力这二种达到平衡时，就不能向下偏移。此时在上下平面（S、P平面）间形成一个稳定的电压（霍尔电压）。
（2）霍尔系数、霍尔灵敏度、霍尔电压
设材料的长度为l，宽为b，厚为d，载流子浓度为n，载流子速度v，则与通过材料的电流I有如下关系：
I=nevbd
霍尔电压 UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB
式中霍尔系数RH=1/ne，单位为m3/c；霍尔灵敏度KH=RH/d，单位为mV/mA
由此可见，使I为常数时，有UH= KHIB =k0B，通过测量霍尔电压UH，就可计算出未知磁场强度B。
本实验使用的仪器用集成霍尔元件，已经与显示模块联调，直接显示磁场强度
。
实验仪器：
亥姆霍兹实验仪由二部分组成。它们分别为架部分磁场测量仪器部分
亥姆霍兹线圈架：
二个：线圈有