实 验 报 告 课程名称: 工程电子场与电磁波 指导老师:_ _ _ _ _ _ _ _ 熊素铭_ _ _ _ _ _ _ _ 成绩:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 实验名称:_ 球形载流线圈的场分布与自感_ 实验类型: 动手实验及仿真 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1 、 分析磁通球的典型磁场分布及求解其自感参数; 2 、 掌握工程上测量磁场的两种基本方法——感应电势法和霍尔效应发; 3 、 在理论分析和实验研究相结合的基础上,力求深化对磁场边值问题,自感参数和磁场测量方法等知识点的理解,熟悉霍尔效应高斯计的应用
二、实验内容 1 、测量磁通球轴线上磁感应强度B的分布; 2 、探测磁通球外部磁场的分布; 3 、磁通球自感系数L的实测值; 4 、观察电压、电流间的相位关系
实验原理 1 、球形载流线圈的磁场分析 专业: 姓名: 学号: 日期: 地点: 当在z 方向具有均匀匝数密度分布的球形线圈中通以正弦电流i 时,可以等效看做为流经球表面层的面电流K 的分布,显然,其等效原则在于载流安匝不变,即如设沿球表面线匝密度分布为W’,则在于元长度dz 对应的球面弧元Rdθ上,应有 经计算,载流线圈的线匝密度分布W’正比于sinθ,呈正弦分布
因此,本实验模拟的在球表面上的等效的面电流密度K 的分布为 通过列写边值方程计算的 可得磁通球内部H1 为均匀磁场,其取向与磁通球的对称轴一致,而球外H2 等同于球心处一个磁偶极子的磁场
2、球形载流线圈自感系数L 的分析计算 通过上面求得的磁场分布,计算球表面一匝线圈所交链的磁通Φ,即 经计算可得 在实际测量中,如果外施