亥姆霍兹线圈实验报告【实验原理】1．载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场（1）载流圆线圈磁场一半径为Ｒ，通以电流Ｉ的圆线圈，轴线上磁场的公式为式中N0为圆线圈的匝数，X为轴上某一点到圆心O的距离
它的磁场散布图如图1-1所示
（2）亥姆霍兹线圈所谓亥姆霍兹线圈为两个相同线圈彼此平行且共轴，使线圈上通以同方向电流Ｉ，理论计算证明：线圈间距a等于线圈半径（1-1）R时，两线圈合磁场在轴上（两线圈圆心连线）周围较大范围内是均匀的，如图1-2所示
2．霍尔效应法测磁场（1）霍尔效应法测量原理将通有电流I的导体置于磁场中，则在垂直于电流I和磁场B方向上将产生一个附加电位差，这一现象是霍尔于1879年首先发现，故称霍尔效应
电位差UH称为霍尔电压
如图3-1所示N型半导体，若在MN两头加上电压U，则有电流I沿X轴方向流动（有速度为V运动的电子），此时在Z轴方向加以强度为B的磁场后，运动着的电子受洛伦兹力FB的作用而偏移、聚集在S平面；同时随着电子的向S平面（下平面）偏移和聚集，在P平面（上平面）出现等量的正电荷，结果在上下平面之间形成一个电场EH（此电场称之为霍尔电场）
这个电场反过来阻止电子继续向下偏移
当电子受到的洛伦兹力和霍尔电场的反作使劲这二种达到平衡时，就不能向下偏移
此时在上下平面（S、P平面）间形成一个稳定的电压UH（霍尔电压）
（2）霍尔系数、霍尔灵敏度、霍尔电压设材料的长度为l，宽为b，厚为d，载流子浓度为n，载流子速度v，则与通过材料的电流I有如下关系：I=nevbd霍尔电压UH=IB/ned=RHIB/d=KHIB式中霍尔系数RH=1/ne，单位为m3/c；霍尔灵敏度KH=RH/d，单位为mV/mA由此可见，使I为常数时，有UH=KHIB=k0B，通过测量霍尔电压UH，就可计算出未知磁场强度B
本实验利用的仪器用集成霍尔元件，已经与显示模块联调，直接显示磁场强度
