1	1.霍耳效应法测量磁场分布 1879年，24岁的美国物理学家霍耳（E.H.Hall）在研究载流导体在磁场中所受力的性质时，发现了一种电磁效应，即如果在电流的垂直方向加上磁场，则在与电流和磁场都垂直的方向上将建立一个电场。这一效应称为霍耳效应。由于这种效应对一般材料而言很不明显，因而长期未得到实际应用。20世纪50年代以来，随着半导体工艺和材料的发展，先后制成了有显著霍耳效应的材料，如N型锗、锑化铟、磷砷化铟等，对这一效应实际应用的研究随之增加，其中比较突出的是用它来测量磁场。用霍耳元件作探头制成的磁场测量仪器，其测量范围宽、精度高，且频率响应宽。既可测大范围的均匀场，也可测不均匀场或某点的磁场。
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3	实验仪器霍尔效应与螺线管组合实验仪
4	实验原理
5	霍耳元件副效应的影响及其消除
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8	实验内容（1）研究长直螺线管轴线上的磁场分布。要求工作电流和励磁电流都固定，并让 mA，逐点（约10个点）测试霍耳电压，记下和K的值，同时记录长直螺线管的长度和匝数。
9	数据处理（1）根据公式计算B值，在坐标纸上绘制B~X曲线，分析螺线管内磁场的分布规律。（2）把记录的螺线管长度L、直径D、匝数n和励磁电流I代入计算长直螺线管磁感应强度B的公式算出B的理论值，并将其与在螺线管中心处的实验值比较，分析误差原因。（3）绘制～B曲线，分析励磁电流与磁感应强度的关系。（4）绘制～曲线，分析工作电流与霍耳电压的关系。（5）将实际测量的霍耳灵敏度K值与实验室给出的值进行比较，分析异号法的作用。（6）测量粗短线圈轴线上的磁感应强度分布，比较不同之处。
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11	思考题（1）霍耳元件都用半导体材料制成而不用金属材料，为什么? （2）为提高霍耳元件的灵敏度将采用什么办法? （3）本实验中怎样消除副效应的影响?还有什么实验中采用类似方法去消除系统误差?
12	2.亥姆霍兹线圈及磁场分布亥姆霍兹线圈磁场测定仪是综合性大学和工科院校物理实验教学大纲重要实验之一。该实验可以学习和掌握弱磁场测量方法，证明磁场迭加原理，根据教学要求描绘磁场分布等。传统的亥姆霍兹线圈磁场测量实验，一般用探测线圈配以指针交流电压表测量磁感应强度。由于线圈体积大，指针式交流电压表等级低等原因，测量的误差较大。
13	"近年来，在科研和工业中，..." 近年来，在科研和工业中，集成霍耳传感器由于体积小，测量准确度高，易于移动和定位，所以被广泛应用于磁场测量。例如： SS95A型集成霍耳传感器就是一种高灵敏度的优质磁场传感器，它的体积小（面积4mm×3mm，厚2mm），其内部具有放大器和剩余电压补偿电路，采用此集成霍耳传感器（配直流数字电压表）制成的高灵敏度毫特计，可以准确测量0～2.000mT的磁感应强度，其分辨率可达1×10^-6T。因此，用它探测载流线圈及亥姆霍兹线圈的磁场，准确度比用探测线圈高得多。用高灵敏度集成霍耳传感器测量1×10^-5T～2×10^-3T弱交、直流磁场的方法已在科研与工业中广泛应用。
14	实验要求（1）了解亥姆霍兹线圈的特性。（2）学习亥姆霍兹线圈空间磁场的计算和测量方法。（3）学习亥姆霍兹线圈的组合应用。
15	实验器材
16	实验器材
17	实验原理 (一)根据毕奥—萨伐尔定律，载流线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上某点的磁感应强度为：
18	"(二)亥姆霍兹线圈是一对彼此..." (二)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向一致，大小相同,线圈之间的距离正好等于圆形线圈的半径。这种线圈的特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区，所以在生产和科研中有较大的使用价值，也常用于弱磁场的计量标准。
19	设z为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点处的距离，则亥姆霍兹线圈轴线上任意一点的磁感应强度为：而在亥姆霍兹线圈上中心处的磁感应强度
20	实验内容 ( 1 )测量单个载流圆线圈轴线上各点磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较； ( 2 )在固定电流下，分别测量单个线圈（线圈和线圈）在轴线上产生的磁感应强度和，与亥姆霍兹线圈产生的磁场进行比较； ( 3 )测量亥姆霍兹线圈在间距分别为，，（R 为线圈半径）时，轴线上的磁场分布，并进行比较，进一步证明磁场迭加原理；（ 4 ）描绘载流圆线圈及亥姆霍兹线圈的磁场分布；（ 5 ）测量地磁场的水平分量。
21	数据处理（1）记录并比较载流圆线圈a轴线上不同位置磁感应强度B。（2）描绘电流方向不同时，磁感应强度的迭加曲线，证明磁场迭加原理成立。（3）绘制线圈距离不同时不同位置磁感应强度的变化曲线，说明那种情况下线圈中部大部分区域的磁感应强度是均匀的。
22	注意事项（1）实验探测器采用SS95A配对型集成霍耳传感器，灵敏度高，因而地磁场对实验影响不可忽略，移动探头测量时须注意零点变化，可以通过不断调零以消除此影响；（2）接线或测量数据时，要特别注意检查移动两个线圈时，是否满足亥姆霍兹线圈的条件；（3）两个线圈采用串接或并接方式与电源相连时，必须注意磁场的方向。如果接错线有可能使亥姆霍兹线圈中间轴线上磁场为零或极小。
23	思考题（1）亥姆霍兹线圈能作为示波管的偏转线圈吗? （2）把实验用亥姆霍兹线圈中心的磁感应强度扩大100倍，有哪些方法？