南昌大学物理实验报告
课程名称： 大学物理实验
实验名称： 亥姆霍兹线圈磁场
学院： 信息工程学院 专业班级： 计科 153 班
学生姓名： 刘金荣 学号： 6103115107
实验地点： 基础实验大楼 座位号： 29 号
实验时间： 第 5 周星期 2 下午 4:10 开始
一、实验目的：
1、学习和掌握霍尔效应原理测量磁场的方法。
2、测量载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。
二、实验原理：
载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场：（1）载流圆线圈：
其中，R 为线圈半径， I 为电流， N0为线圈匝数， X 为轴上某一点到圆心的距离， 为
真空磁导率。
B
Y
I
B
X
（ 2）亥姆霍兹线圈：
B
Y
B
X
电磁感应法测量磁场：
；
；
；
。
线圈等效面积为 。
霍尔效应法：
其中，材料宽 b，厚 d，载流子浓度 n，载流子速度 v，通过材料电流 I 。
霍尔电压： ;
其中，霍尔系数 RH，霍尔灵敏度 KH。
三、实验仪器：
亥姆霍兹线圈磁场实验仪
四、实验内容和步骤：
1、 测量圆电流线圈轴线上磁场的分布
（1）仪器使用前，请先开机预热 5min 接好电路，调零。
（2）调节磁场实验仪的输出功率，使励磁电流有效值为 I=200mA，以圆电流线圈中心为坐标原点，
每隔 10.0mm测一个 Bm 值，测量过程中注意保持励磁电流值不变，记录数据并作出磁场分布曲线图。
2、测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布
（1）关掉电源，把磁场实验仪的两组线圈串联起来，接到磁场测试仪的输出端钮，调零。
（2）调节磁场测试仪的输出功率，使励磁线圈的有效值仍为 I=200mA。以两个圆线圈轴线的中心点
为坐标原点，每隔 10.0mm测一个 Bm 值。记录数据并作出磁场分布曲线图。
五、实验数据与处理：
由公式 B
0 N0IR 2
2
2 3/ 2 求出理论值
（2 R
x ）
位置 /mm
110
100
90
80
70
60
52
50
40
30
20
10
0
-10
B/mT
0.38
0.42
0.47
0.51
0.55
0.57
0.58
0.58
0.58
0.56
0.53
0.49
0.44
0.40
4
8
3
6
0
5
2
4
0
3
2
1
7
0
理论值 /mT
0.38
0.42
0.47
0.51
0.55
0.57
0.58
0.58
0.57
0.55
0.51
0.47
0.42
0.38
5
6
0
7
3
6
4
2
6
3
7
0
6
5
（ 2）亥姆霍兹线圈：
x/mm
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
B/mT
0.506
0.568
0.628
0.687
0.740
0.782
0.815
0.837
0.852
0.860
0.863
0.863
x/mm
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
B/mT
0.863
0.860
0.849
0.831
0.804
0.767
0.719
0.660
0.605
0.542
0.482
六、误差分析：
1、实验仪器不精确。
2、读数有误差。
3、有地磁场和大楼建筑等的影响。
七、思考题：
1、从中间往两边磁感应强度逐渐减小。组成：两个相同的圆线圈，彼此平行且共轴，通以同方向电流
件：线圈间距 a 等于线圈半径 R，通同向电流。磁场分布特点：两线圈合磁场在轴线上附近较大范围内是均匀的。
I 。基本条
2、因为有地磁场和其他磁场的影响，所以示数不为
3、首先两线圈没有绝对平行，其次有其他磁场的干扰。
0，需要调零后才能进行实验。
八、附上原始数据：