2、什么是亥姆霍兹线圈?它的磁场分布有什么特点?
首先看一个通电圆圈的磁场分布。根据毕奥-萨伐尔定律，通过积分运算得到；在过圆心而且垂直于线圈平面的轴线上，距离圆心X处，磁场大小为B=u*R2*I/2[R2+X2][3/2],其中I为电流大小，R为圆圈半径，u为一个常数。亥姆霍兹线圈是两个彼此平行且连通的共轴圆形线圈，他的磁场分布是两个通电圆圈磁场的叠加。半径和两个圆圈的距离不同，叠加的结果也不同。两个线圈之外是逐渐减弱的，但是两个线圈之间可能是中间最弱，也可以是中间最强，还可以是匀强磁场。
如果写实验报告可以如下写：
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
（1-1）
式中 为圆线圈的匝数， 为轴上某一点到圆心O的距离。 它的磁场分布图如图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R时，两线圈合磁场在轴上（两线圈圆心连线）附近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 称为霍尔电压。
如图3-1所示N型半导体，若在MN两端加上电压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 （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用力这二种达到平衡时，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 （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。
本实验使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。
实验仪器
亥姆霍兹实验仪由二部分组成。它们分别为励磁线圈架部分磁场测量仪器部分
亥姆霍兹线圈架：
二个励磁线圈：线圈有效半径 105mm
线圈匝数 500匝
二线圈中心间距 105mm
测量磁场传感器： 4501A使用霍尔元件测量磁场。
移 动 装 置：横向可移动距离150mm，纵向可移动距离50mm
距离分辨力0.5mm
实验内容
1. 测量圆电流线圈轴线上磁场的分布
接好电路。调节磁场实验仪的输出功率，使励磁电流有效值为I＝200mA,以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0 mm测一 个Umax值，测量过程中注意保持励磁电流值不变，记录数据并作出磁场分布曲线图。
2 .测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布
把磁场实验仪的两组线圈串联起来（注意极性不要接反），接到磁场测试仪的输出端钮。调节磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值仍为I＝200mA。以两个圆线圈轴线上的中心点为坐标原点，每隔10.0mm测一个Umax 值。记录数据并作出磁场分布曲线图。
首先看一个通电圆圈的磁场分布。根据毕奥-萨伐尔定律，通过积分运算得到；在过圆心而且垂直于线圈平面的轴线上，距离圆心X处，磁场大小为B=u*R2*I/2[R2+X2][3/2],其中I为电流大小，R为圆圈半径，u为一个常数。亥姆霍兹线圈是两个彼此平行且连通的共轴圆形线圈，他的磁场分布是两个通电圆圈磁场的叠加。半径和两个圆圈的距离不同，叠加的结果也不同。两个线圈之外是逐渐减弱的，但是两个线圈之间可能是中间最弱，也可以是中间最强，还可以是匀强磁场。
如果写实验报告可以如下写：
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
（1-1）
式中 为圆线圈的匝数， 为轴上某一点到圆心O的距离。 它的磁场分布图如图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R时，两线圈合磁场在轴上（两线圈圆心连线）附近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 称为霍尔电压。
如图3-1所示N型半导体，若在MN两端加上电压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 （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用力这二种达到平衡时，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 （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。
本实验使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。
实验仪器
亥姆霍兹实验仪由二部分组成。它们分别为励磁线圈架部分磁场测量仪器部分
亥姆霍兹线圈架：
二个励磁线圈：线圈有效半径 105mm
线圈匝数 500匝
二线圈中心间距 105mm
测量磁场传感器： 4501A使用霍尔元件测量磁场。
移 动 装 置：横向可移动距离150mm，纵向可移动距离50mm
距离分辨力0.5mm
实验内容
1. 测量圆电流线圈轴线上磁场的分布
接好电路。调节磁场实验仪的输出功率，使励磁电流有效值为I＝200mA,以圆电流线圈中心为坐标原点，每隔10.0 mm测一 个Umax值，测量过程中注意保持励磁电流值不变，记录数据并作出磁场分布曲线图。
2 .测量亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布
把磁场实验仪的两组线圈串联起来（注意极性不要接反），接到磁场测试仪的输出端钮。调节磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值仍为I＝200mA。以两个圆线圈轴线上的中心点为坐标原点，每隔10.0mm测一个Umax 值。记录数据并作出磁场分布曲线图。
答：亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈,每一线圈N匝.两线圈内的电流方向一致,大小相同.
答：亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质，很容易地可以将其它仪器置入或移出，也可以直接做视觉观察，所以，是物理实验常使用的器件。特点：空间开阔，使用方便；磁场与供电电流有很好的线性关系；使用磁场空间有很宽的均匀区；适于制造一维、二维和三维空间组合磁场。
答：1、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R时，两线圈合磁场在轴上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的。如下图：2、基本条件就是上述的几个要求。3、磁场分布特点是：在内部产生均匀度较高的磁场，一般长螺线管的均匀度...
答：“亥姆霍线圈”是组成与其组成基本条件：如果有一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流，当线圈间距等于线圈半径时，两个载流线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。故在生产和科研中有较大的实用价值，也常用于弱磁场的计量标准。磁场分布特点是：在内部产生均匀度较高的磁场...
答：用两个半径和匝数完全相同的线圈，将其同轴排列并令间距等于半径，这种线圈组合称亥姆霍兹线圈Helmholtz线圈。用它可以产生极微弱的磁场直至数百Gs的磁场；该线圈，均匀区体积大，使用空间开阔，操作简便。可实现一维、二维、三维组合磁场，可提供交、直流磁场，电流与磁场有很好的线性关系。适用于各研究所，...
答：亥姆霍兹实验仪由二部分组成。它们分别为励磁线圈架部分和磁场测量仪器部分。亥姆霍兹线圈架：二个励磁线圈：线圈有效半径 105mm 线圈匝数 500匝 二线圈中心间距 105mm 测量磁场传感器： 4501A使用霍尔元件测量磁场。移动装置：横向可移动距离150mm，纵向可移动距离50mm距离分辨力0.5mm实验内容 1. 测...
答：式中 为圆线圈的匝数， 为轴上某一点到圆心O的距离。 它的磁场分布图如图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R时，两线圈合磁场在轴上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的，如图1-2...
答：亥姆霍兹线圈是一种由两个等半径的同轴线圈组成的电磁螺旋体。两个线圈中心之间的距离等于线圈半径，因此亥姆霍兹线圈被广泛应用于磁场探测器、电子束和带电粒子的聚焦、定向等方面。亥姆霍兹线圈是由两个同轴的圆形线圈构成的，它们的中心轴线重合，对称的排列在一起。每个线圈都有相同的半径和匝数，且传输...
答：应用的广泛性</亥姆霍兹线圈的身影活跃在众多科研领域，从高校实验室到工业应用，如材料磁性研究、电子设备测试、生物医学研究，甚至航空航天和化学实验。它的主要任务是提供标准磁场，用于抵消地磁影响，模拟磁场环境，验证磁屏蔽效果，或是用于电磁干扰的模拟实验。此外，它还是霍尔探头和磁力计校准的得力助手...
答：亥姆霍兹线圈产生磁场的理论根据就是毕奥—萨伐尔定律，适用于计算一个稳定电流所产生的磁场。这电流是连续流过一条导线的电荷，电流量不随时间而改变，电荷不会在任意位置累积或消失。给霍尔元件通以恒定电流时，它在磁场中会感应出霍尔电压，霍尔电压的高低与霍尔元件所在处的磁感应强度成正比，因而可以用...
