实验原理(注意:原理图、测试公式)
1.载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场
(1)载流圆线圈磁场
根据毕奥-萨伐尔定律半径为
,通以直流电流
的圆线圈,其轴线上离原线圈中心距离为
米处的磁感应强度的表达式为:

图一是单峰关于Y轴对称的曲线,两个完全相同的圆线圈彼此平行且共轴,通以同方向电流

,线圈间距等于线圈半径(即

)时,从磁感应强度分布曲线可以看出两线圈圆心连线,
较大范围内是均匀的,这样一对线圈为亥姆霍兹线圈。如图2所示。从分布曲线可以看出,在两线圈中心连线一段均匀磁场。
根据霍尔效应知道,霍尔探头放入磁场中时,运动电荷受到洛伦兹力作用,电流方向会发生偏离,产生电势差,由电势差的大小就可以测量磁场的大小。当亥姆霍兹线圈两线圈通有方向一致的电流时,两线圈形成磁场方向也一致,两线圈之间形成均匀磁场,当然两线圈通上相反方向电流,则其间的磁场可以互相抵消为零。