螺线管内的磁场的测量赵龙宇PB06005068实验目的1、测量通电螺线管线圈内的磁感应强度，讨论通电螺线管线圈内部I、L、x和B之间关系；2、计算出真空中的磁导率。实验设备①螺线管线圈；②大电流电源；③磁场强度计；④探针（霍耳元件）；⑤导线和有机玻璃支架等。实验原理按照Biot-Savart定律可以推出在螺线管内任意一点P的磁感应强度B为：B=μ02∫−L/2L/2R2Indl[R2+(x−l)2]3/2=μ02nI(cosβ1−cosβ2)式中cosβ1=x+L/2√R2+(x+L/2)2cosβ2=x−L/2√R2+(x−L/2)2螺线管的长为L，x为螺线管中点到P点的距离。I为通过螺线管的电流。n为螺线管单位长度的匝数。图1通电螺线管磁场分布实验内容1、按上图装好仪器设备，将螺线管接到电流源上，将霍耳元件（探针）接到磁强计上，并将探针头放在螺线管的中央a点处。选择磁强计的测量范围为20mT，利用磁强计的”Compensation”钮调零。图2.实验设备接线图2、实验测量：（螺线管总圈数N=30）（1）测量螺线管内电流I变化时a点的磁感应强度B。将螺线管的b点放在12.5cm处，c点放在27.5cm处，此时线圈长L为15cm。调节电流源从0开始每次增加2A，记录B，但要注意每次测量时都要将电流源打到0点，将磁强计重新调零。（2）以a点为中点，改变b、c点的距离，使线圈长L分别为8、10、15、20、25、30、35、40cm，分别纪录B，注意每次测量时都要将电流源打到0点，将磁强计重新调零。（3）如果探针没有处在螺线管的轴心位置，对实验结果有否影响？用实验测量结果回答，说明原因。（4）自行设计利用该设备来测量当地的地磁场，如果不成功则分析出原因。如果成功写出数据和结论。（选）123415213实验数据1.电流对磁场的影响该处数据为螺线管长度L=15cmI/A02468101214161820B/mT0.01-0.35-0.71-1.08-1.46-1.84-2.25-2.61-2.98-3.35-3.71可见基本成线性关系。2．长度对磁场影响其中L为螺线管长，B为中心磁场L/cm810152025303540B/mT-6.14-5.11-4.09-3.25-2.60-2.30-1.97-1.71可见磁场与长度成一近似指数关系。3.磁场在偏离中心点的改变（1）偏离为沿前后方向，可看成x轴，记为ΔL1ΔL1/cm-3-2-10+1+2+3B/mT-3.12-3.30-3.43-3.48-3.57-3.68-3.76可见在x方向为沿轴向单调减少，中心处为中点值。（2）偏离为沿左右方向，可看成y轴，记为ΔL2ΔL2/cm-6-5-4-3-2-1B/mT-3.02-3.27-3.37-3.47-3.49-3.50ΔL2/cm0+1+2+3+4+5B/mT-3.52-3.58-3.62-3.61-3.45-3.29可见在y方向中心处为极小值，越向两边磁感应强度不断增大。（3）偏离为沿上下方...
