物理實(shí)驗(yàn)感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)淺析

1、物理實(shí)驗(yàn)感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)淺析這學(xué)期，我選了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)交變磁場(chǎng)的分布與測(cè)量。我對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)挺有興趣的。下面，我將對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析介紹與數(shù)據(jù)處理。、實(shí)驗(yàn)儀器CC-Y型磁場(chǎng)分布測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)CC-Y型磁場(chǎng)描繪系統(tǒng)包括亥姆霍茲線圈、信號(hào)源、交流毫伏表（自備）、探測(cè)線圈等。亥姆霍茲線圈是一對(duì)全同的同軸載流線圈和II。如圖所示，當(dāng)它們之間的間隔等于線圈的半徑時(shí)，可以通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)均證明，在兩線圈間軸線附近的磁場(chǎng)是近似均勻的。在線圈軸線上放置一塊帶有小孔的測(cè)量板（測(cè)量板上的孔位表示測(cè)量位置）。測(cè)量時(shí)，可將探測(cè)線圈安放在測(cè)量板的孔位上，根據(jù)探測(cè)線圈的感生電動(dòng)勢(shì)可以測(cè)量相應(yīng)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度。根據(jù)線圈

2、磁場(chǎng)的對(duì)稱性，測(cè)量板上孔位的設(shè)計(jì)可以滿足線圈周圍任意位置的磁場(chǎng)測(cè)量需要。主要技術(shù)指標(biāo)：圓線圈：n=600匝，R=10cm；兩線圈間距：5cm、10cm、15cm可調(diào)；探測(cè)線圈：N=1200匝，d=5mm，D=14mm，L=8mm；信號(hào)源：輸入220V 50Hz，輸出 0-10V 1000Hz2Hz；注意事項(xiàng)探測(cè)線圈的導(dǎo)線易折斷，使用時(shí)要特別當(dāng)心，避免只向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將萬(wàn)用表?yè)苤罙C700檔，并關(guān)掉電源。二、實(shí)驗(yàn)原理1.法拉第電磁感應(yīng)定律線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)毫伏表示數(shù)=B的方向可通過(guò)毫伏表最小讀數(shù)確定：當(dāng)=或=時(shí)，探測(cè)線圈法向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)稍有變化，讀數(shù)明顯變化，利用這一特征，

3、可準(zhǔn)確的確定探測(cè)線圈的方位。2.非均勻磁場(chǎng)的測(cè)定S= ，得 先取磁場(chǎng)中某一電磁感應(yīng)強(qiáng)度，可寫出于是可將探測(cè)線圈環(huán)置于不同場(chǎng)點(diǎn)時(shí)，用毫伏表的不同讀數(shù)來(lái)描繪非均勻磁場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)度分布。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小孔編號(hào)123456電壓16.618.420.020.821.220.8小孔編號(hào)789101112電壓19.818.216.414.812.911.2小孔編號(hào)131415161718電壓9.58.27.06.25.24.6小孔編號(hào)192021222324電壓4.03.83.23.03.03.0單線圈中心軸上點(diǎn)的電壓值小孔編號(hào)123456電壓18.020.222.023.424.825.4小孔編號(hào)789101

4、112電壓25.625.625.625.625.525.6小孔編號(hào)131415161718電壓25.625.424.823.622.020.0小孔編號(hào)192021222324電壓18.016.014.012.210.69.0亥姆霍茲線圈中空間各點(diǎn)的電壓下面我利用Origin來(lái)擬合這兩條曲線。接下來(lái)，利用Fortran編程對(duì)單線圈中心軸電壓數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)插值估計(jì)，我使用的是三次拉格朗日插值法。部分結(jié)果如下：小孔編號(hào)1.52.43.64.75.27.1電壓17.52519.06420.52821.16421.18419.667小孔編號(hào)10.412.813.917.619.223.4電壓14.0769.8

5、088.3264.8403.9283.000程序如下：! method:拉格朗日插值法 dimension t(1:24),w(1:24)data w/16.6,18.4,20.0,20.8,21.2,20.8,19.8,18.2,16.4,14.8,12.9,11.2,9.5,8.2,7.0,6.2,5.2,4.6,4.0,3.8,3.2,3.0,3.0,3.0/write(*,*)'input u=?'read(*,*) udo 20 i=1,2420t(i)=i do 10 i=2,23 i=23goto 70if(u-t(i-1).lt.(t(i)-u)i=i-170 t1=t(i-1) t2=t(i)t3=t(i+1)a1=(u-t2)*(U-t3)/(t1-t2)*(t1-t3)a2=(u-t1)*(u-t3)/(t2-t1)*(t2-