DH4501亥姆霍兹线圈磁场实验仪说明

一、概 述

DH4501亥姆霍兹线圈磁场实验仪（以下简称磁场实验仪），由杭州大华仪器制造有限公司生产，主要由亥姆霍兹线圈架和磁场测量仪二个部分组成。该磁场实验仪是集信号发生、信号感应、测量显示于一体的多用途教学实验仪器，可用于研究交流线圈磁场分布、亥姆霍兹线圈磁场分布。该磁场实验仪具有激励信号的频率可变、输出强度连续可调的特点，可以研究不同激励频率、不同磁场强度下，探测线圈上产生不同感应电动势的情况。探测线圈由二维移动装置带动，可作横向、径向连续调节，还可作360度连续旋转，从而实现了探测线圈的三维连续可调。这种结构设计丰富了实验内容，可以方便测量载流圆形线圈和亥姆霍兹线圈的轴向上的磁场分布情况、载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的径向磁场分布情况、以及研究探测线圈平面的法线与载流圆形线圈（或亥姆霍兹线圈）的轴线成不同夹角时所产生的感应电动势的值的变化规律。该磁场实验仪具有测量原理简单，测量方法简便及测试灵敏度较高等优点，适合各高校物理实验室使用。

二、仪器构成

图1亥姆霍兹线圈架部分

亥姆霍兹线圈架部分有一传感器盒，盒中装有用于测量磁场的感应线圈。

三、主要技术性能

3.1环境适应性：工作温度10～35℃；

       相对湿度20～80%。

3.2亥姆霍兹线圈架

二个励磁线圈：线圈有效半径    105mm

线圈匝数（单个）400匝

                二线圈中心间距  105mm

移动装置：横向可移动距离250mm，纵向可移动距离70mm

             距离分辨率1mm

探测线圈：匝数1000，旋转角度360^o。

图2 DH4501亥姆霍兹线圈架面板

图3 DH4501亥姆霍兹线圈磁场测量仪面板

3.3 DH4501亥姆霍兹磁场测量仪

频率范围：20～200Hz，频率分辨率：0.1Hz，测量误差：1%

正弦波：输出电压幅度：最大20Vp-p，输出电流幅度：最大200mA。

数显毫伏表电压测量范围：0～20mV，测量误差：1%，3位半LED数显

3.4电源：220V±10%，功耗：50VA

3.5外形尺寸：亥姆霍兹线圈架340×270×250mm

             磁场测试仪    320×300×120mm

3.6总质量：15kg

四、使用方法

4.1准备工作：仪器使用前，请先开机预热10分钟。这段时间内请使用者熟悉亥姆霍兹线圈架和磁场测量仪上各个接线端子的正确连线方法和仪器的正确操作方法。

4.2 DH4501亥姆霍兹磁场实验仪实验连线如图4所示。

用随仪器带来连线的一头为插头、另一头为分开的带有插片的连接线（分红、黑两种），将插头插入测量仪的激励电流输出端子，插片的一头接至线圈测试架上的励磁线圈端子（分别可以做圆线圈实验和亥姆霍兹线圈实验），红接线柱用红线连接，黑接线柱用黑线连接。将插头插入测量仪的感应电压输入端子，插片的一头接至线圈测试架上的输出电压端子，红接线柱用红线连接，黑接线柱用黑线连接。

图4 实验连线示意图

4.3 移动装置的使用方法

亥姆霍兹线圈架上有一长一短二个移动装置，如图1所示。慢慢转动手轮，移动装置上装的测磁传感器盒随之移动，就可将装有探测线圈的传感器盒移动到指定的位置上。用手转动传感器盒的有机玻璃罩就可转动探测线圈，改变测量角度。

五、主要实验内容

1测量圆电流线圈轴线上磁场的分布

2测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布

3测量亥姆霍兹线圈沿径向的磁场分布。

4验证公式e_m=NSwB_mCOSq，当NSwB_m不变时，e_m与COSq成正比。

5研究励磁电流频率改变对磁场强度的影响。

六、仪器维护与保养

6.1仪器在搬运及放置时，应避免强烈振动和受到撞击。

6.2仪器长时间不使用时，请套上塑料袋，防止潮湿空气长期与仪器接触。房间内空气湿度应小于80%。

6.3仪器使用时，应避免周围有强烈磁场源的地方。

6.4长期放置不用后再次使用时，请先加电预热30min后使用。