实验3.11 交变磁场的测量 ----亥姆霍兹线圈的使用 常州工学院 万志龙
【实验目的】 了解用感应法测交变磁场的原理和一般方法，加深对电磁感应的理解。掌握FB201型交变磁场实验仪以及测试仪的使用方法。 测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向磁场分布。 了解载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况。 研究探测线圈平面的法线与载流线圈的轴线成不同夹角时，探测线圈中的感应电动势的值的变化规律。
实验仪器实物图 FB201型交变磁场测试仪 FB201型交变磁场实验仪
【实验原理】 一、载流圆形线圈与亥姆霍兹线圈的磁场 1、载流圆线圈轴线上磁场的分布
2、亥姆霍兹线圈磁场分布
二、用电磁感应法测磁场的原理 感应电动势的幅值 感应电动势的幅值最大值
本实验参数： N＝400匝，I＝0.400A，R=0.106m，
【实验内容】 1、测量圆电流线圈轴线上磁场的分布。 调节f=50Hz， I＝0.400A，以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0mm测量一个Umax值。
2、测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布 调节f=50Hz， I＝0.400A，以两个线圈轴线上的中心点为坐标原点，毎隔10mm测一个Umax的值。
3、测量亥姆霍兹线圈沿径向的磁场的分布 按实验内容2的要求 ，使θ＝00，转动探测线圈径向移动手轮，毎隔10mm测一个数据，按正负方向测到边缘为止，记录数据并作磁场分布曲线图。 4、验证公式 按实验内容2的要求，把探测线圈沿轴线固定在两线圈轴线上的中心处，使θ从00开始，逐步旋转到正、负900，毎改变100测一组数据，验证εm 与cosθ成正比。
【数据记录和处理】 1、圆电流线圈轴线上磁场分布 轴向距离x/mm -50.0 -40.0 … 0.0 50.0 U测 /mV
2、亥姆霍兹线圈磁场分布 轴向距离x/mm -100.0 -90.0 … 0.0 100.0 U测 /mV
3、亥姆霍兹线圈径向磁场分布 轴向距离x/mm -40.0 -30.0 … 0.0 40.0 U测/mV
4、验证公式 探测线圈转角θ0 0.0 10.0 20.0 30.0 … 90.0
【思考题】 请描述单线圈轴线上的磁场分布规律？ 亥姆霍兹线圈是怎样组成的，其磁场分布特点如何？ 探测线圈放入磁场后，不同方向毫伏表指示值不同，哪个方向最大？如何测准Umax的值？指示值最小表示什么？