2025年探究螺線管磁感應(yīng)強(qiáng)度分布實驗研究

當(dāng)螺線管A中通過一種低頻的交流電流i(t)=Iosinwt時，在螺線管內(nèi)產(chǎn)生一種與電流成正比的交變磁場B(t)=Ci(t)=Bosinwt其中C是比例常數(shù)，把探測線圈A1放到螺線管內(nèi)部或附近，在A1中將產(chǎn)生感生電動勢，其大小取決于線圈所在處磁場的大小、線圈構(gòu)造和線圈相對于磁場的取向。探測線圈的尺寸比較小，匝數(shù)比較多。若其截面積為S1,匝數(shù)為N1,線圈平面的法向平面與磁場方向的夾角為θ,則穿過線圈的磁通鏈數(shù)為：一般測量的是電壓的有效值，設(shè)E(t)的有效值為V,B(t)的有效值為B,則有V=MSracos此時cosθ=1,,則螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為測線圈A?兩端連接數(shù)字毫伏計用于測量A?中感應(yīng)電動勢的有效值。使用探測線圈法測量直流磁場時，可以使用沖擊電流計作為探測儀1.研究螺線管中磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I和感生電動勢V之間的關(guān)系，測量螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。2.測量螺線管軸線上的磁場分布。測量螺線管內(nèi)磁場試驗儀器包括：銅導(dǎo)線螺線管、霍爾元件(軸向磁場探針)、(毫)特斯拉計、電流源。圖3:霍爾元件(軸向磁場探針)兩sT圖4:(亳)特斯拉計U試驗重點1.掌握探測線圈法測量交變磁場的措施。試驗難點1.探測線圈法測量磁場的線路設(shè)計與連接，包括2.低頻信號發(fā)生器的使用。3.互感現(xiàn)象的觀測及線路設(shè)計。操作指導(dǎo)的主菜單項或子菜單項，則進(jìn)入對應(yīng)的試驗部分(圖1)。1.試驗簡介選擇主菜單的“簡介”并單擊可打開試驗簡介文檔(圖2)。2.試驗儀器3.試驗原理4.試驗接線單刀雙擲開關(guān)。對的接線圖(不止一種)可參見圖4。接線時選定一種接線柱，按住鼠標(biāo)左鍵不放拖動，一根直導(dǎo)線即從接線柱引出。將導(dǎo)線末端拖至另一種接線柱釋放鼠標(biāo)，即可連接這兩個接線柱。刪除兩個接線柱的連線，可將這兩個接線柱重新連接一次。接線完畢單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇“接線完畢”來判斷接線與否對的，接線對的后才能開始試驗。選擇“重新接線”可刪除所有導(dǎo)線。5.試驗內(nèi)容接線對的后此菜單項才會有效。此菜單包括子菜單項“內(nèi)容一”、“內(nèi)容二”和“內(nèi)容三”。單擊子菜單項“內(nèi)容一”即可進(jìn)入試驗內(nèi)容一進(jìn)行試驗，如圖5。(1)旋鈕的操作措施：所有的旋鈕，其操作措施是一致的，即：用鼠標(biāo)右鍵單擊，則旋鈕順時針旋轉(zhuǎn)；用鼠標(biāo)左鍵單擊，則旋鈕整”,“調(diào)零旋鈕”,以及頻率調(diào)整。(2)按鈕的操作措施：用鼠標(biāo)左鍵單擊即可按下或彈(3)撥動開關(guān)的操作措施：操作非常簡樸，用鼠標(biāo)左鍵(4)探測線圈的粗調(diào)和細(xì)調(diào)，單刀雙擲開關(guān)的操作和旋鈕的調(diào)整同樣。(5)毫伏表“量程”的調(diào)整和開關(guān)的操作同樣。(6)單刀雙擲開關(guān)的刀打到左邊是調(diào)零位置，可調(diào)整“調(diào)零旋鈕”調(diào)零；打到中間是斷路位置；打到右邊是測量位置，可以測量電路的電壓。在此界面的上部單擊鼠標(biāo)右鍵將彈出主菜單，做完試驗內(nèi)容一后選擇試驗內(nèi)容二、試驗內(nèi)容三繼續(xù)試驗。試驗時點擊“試驗參數(shù)”可打開試驗參數(shù)文檔，雙擊其上的藍(lán)條關(guān)閉此文檔；點擊“試驗內(nèi)容”打開試驗內(nèi)容文檔，雙擊其上的藍(lán)條關(guān)閉此文檔；試驗時按試驗內(nèi)容文檔的環(huán)節(jié)進(jìn)行試驗，點擊“數(shù)據(jù)記錄及處理”打開數(shù)據(jù)處理窗口，將測量數(shù)據(jù)記錄到對應(yīng)的位置，數(shù)據(jù)處理窗口如圖6。圖6輸入數(shù)據(jù)時在所要輸入的空格處單擊鼠標(biāo)左鍵，再用鍵盤輸入數(shù)據(jù)即可。畫線時先在坐標(biāo)圖上單擊鼠標(biāo)左鍵描點，描點完畢點擊“畫線”可畫線，如描點錯誤可在錯點處再單擊鼠標(biāo)左鍵即可刪除該點，點擊“清畫布”可刪除所有點，點擊“返回”返回試驗操作界