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，如果外施频率足够高，可以忽略外接电阻，故此时磁通球电压电流相位差约等于90°，可以看做纯自感线圈。这是入端电压峰值与电流峰值之比即为感抗 wL 的实测值，然后计算可得L实测值。 3、感应电势法测磁感应强度 被测处磁感应强度 E 为测试线圈感应电动势有效值； B 为被测处磁感应强度有效值； F 为激励源交变电流的频率； S 为测试线圈的等效截面积 4、霍耳效应法测磁感应强度 霍耳元件被制备成一块矩形(b×l)半导体薄片，如图 1-11 所示。当在它的对应侧通以电流I，并置于外磁场B 中时，...
