㈠ “亥姆霍线圈”是怎样组成的其组成基本条件有哪些它的磁场分布特点又是怎样
“亥姆霍线圈”是组成与其组成基本条件:
如果有一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴,通以同方向电流,当线圈间距等于线圈半径时,两个载流线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。故在生产和科研中有较大的实用价值,也常用于弱磁场的计量标准。这对线圈称为亥姆霍兹线圈。如下图:
磁场分布特点是:在内部产生均匀度较高的磁场,一般长螺线管的均匀度要优于亥姆霍线圈,但对两者都可以加补偿线圈来得到很高的均匀度。
㈡ 亥姆霍兹线圈实验采用什么原理测量磁场
1.载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场
(1) 载流圆线圈磁场
一半径为R,通以电流I的圆线圈,轴线上磁场的公式为
(1-1)
式中 为圆线圈的匝数, 为轴上某一点到圆心O的距离. 它的磁场分布图如图1-1所示.
(2)亥姆霍兹线圈
所谓亥姆霍兹线圈为两个相同线圈彼此平行且共轴,使线圈上通以同方向电流I,理论计算证明:线圈间距a等于线圈半径R时,两线圈合磁场在轴上(两线圈圆心连线)附近较大范围内是均匀的,如图1-2所示.
2.霍尔效应法测磁场
(1)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位差,这一现象是霍尔于1879年首先发现,故称霍尔效应.电位差 称为霍尔电压.
如图3-1所示N型半导体,若在MN两端加上电压U,则有电流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.它们分别为励磁线圈架部分磁场测量仪器部分
亥姆霍兹线圈架:
二个励磁线圈:线圈有效半径 105mm
线圈匝数 500匝
二线圈中心间距 105mm
测量磁场传感器: 4501A使用霍尔元件测量磁场.
移 动 装 置:横向可移动距离150mm,纵向可移动距离50mm
距离分辨力0.5mm
㈢ 变压器的线圈的圈数怎样测量有什么方法
有2种方法:1是用漆包线在变压器自己绕十几到二十几匝,通电测量电压后计算(匝数除以电压),用不同的匝数计算取平均值;2是通电测量一次 二次电压做记录,再把变压器 铁心拆散,拆除二次线圈数匝数,U1/U2=Z1/Z2。
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。