南昌大学物理实验中心

南昌大学物理实验中心篇一：南昌大学物理实验报告

数据处理

图表二

误差分析：在理想状态下，图表一和图表二中的圆滑曲线应该关于Y轴对称，而出现图中曲线则说明我们在实验过程中存在误差，经分析出现误差原因如下： 一：空气潮湿导致磁场分布不均匀。

二：眼睛在旋转螺钮中读数有误差。

三：在读数过程中，未待数值稳定时就读数。

注意事项

1、开机后应至少预热10分钟才可进行试验.

2、更换测量位臵时，应切断励磁线圈的电流后将将感应电动势调零；之后再通电测量读数.这时为了抵消地磁场的影响及对其他不稳定因素的补偿. 试验建议

亥姆霍兹磁场试验仪使用螺旋转轴的旋转来控制探测线圈的移动.螺纹的螺距较小，这样可以提高调节的精度；但也使较大距离的移动很不方便.如果如果再次制造该类型的仪器，可以考虑使用较大螺距的螺纹.

本实验使用的装臵可谓“一体化”，这使操作很方便；但这也使主要实验误差来源于仪器本身，限制了实验可能达到的精度.

南昌大学物理实验中心篇二：南昌大学物理实验报告 液体表面张力系数的测定

南昌大学物理实验报告

课程名称：大学物理实验

实验名称:亥姆霍兹

学院：资源环境与化工学院

专业班级：过程装备与控制工程152班

报告人：陈素馨

学号：5801415050

指导老师：李鸿

【实验目的】

1 学习和掌握霍尔效应原理测量磁场的方法；

2测量载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布。

【实验原理】

1 载流原线圈与亥姆霍兹线圈的磁场

?载流原线圈磁场

根据比奥－萨伐尔定律，载流原线圈在轴线（通过圆心并与线圈平面垂直的直线）上某点磁感应强度B为

B??0N0IR2

2R2?x?322?

式中?0?4??10?7H/m为真空磁导率，R为线圈的平均半径，N0为线圈的匝数，I为通过线圈的电流，x为轴线上某一点到圆心O的距离。因此它在轴线上磁场分布图应为正态分布。 ?亥姆霍兹线圈

所谓亥姆霍兹线圈是两个相同的圆线圈，彼此平行且共

轴，通以同方向电流I，理论计算证明：当线圈间距a等于线圈半径R时，两线圈合磁场在轴线上（两线圈圆心连线）附近较大范围内是均匀的。

2电磁感应法测磁场

?电磁感应法测量原理

设由交流信号驱动的线圈产生的交变磁场，他的磁感应强度B为B?Bmsin?t，又设有一个探测线圈放在这个磁场中，通过这个探测线圈的有效磁通量为??NSBmcos?sin?t式中，N为探

?为B与线圈法线夹角。测线圈的匝数，S为该线圈的截面积，

则线圈产生的感应电动势为

???d??NSBmcos?sin?t???mcos?t dt

式中?m??NSBmcos?是线圈平面法线和磁场成?角时，感应电动势的幅值。当??0，?m?NSBm，这时的感应电动势幅值最大。

如果用数字式毫伏表测量此时的电动势，则毫伏表的示值

Um应为（有效值）?m2，则Bm?NSm

??2Um

NS?,由该市可计算出Um的

值。

?探测线圈的设计

由于公式Bm??m2Um

NS?NS?是用普通线圈再均匀条件下得出来

的，如果磁场分布不均匀，情况非常复杂，用普通探测线圈只能探测出线圈平面内磁感应强度法向分量的平均值，而不能测出非均匀磁场中各点的真实值，除非将探测线圈做得非

常小，但这又会使NS减少而降低测量的灵敏度。为解决这一矛盾，理论证明可以设计出一种特殊尺寸的圆柱形探测线圈（线圈长度L和外径D有L?

d?2D的关系，线圈的内径d3与D有D的关系，并选择线圈的体积适当小）测得的线圈平面内3

平均磁场与探测线圈几何中心点的磁场相等。这种探测线圈的等效面积为S?13?D2 108

3霍尔效应法测磁场

?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 方向上产生一个附加电势差，，该电势差UH成为霍尔电压。

若导体中电流I沿x轴方向流动（有速度为v运动的电子），此时在z轴方向上加上强度为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；同时随着电子向S平面便宜和聚集，在P平面出现等量的正电荷，结果在S、P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S面偏移。此时在S、P平面之间形成一个稳定的电压UH（霍尔电压）。

?霍尔系数、霍尔灵敏度、霍尔电压

设材料的长度为l，宽度为b，厚度为d，载流子速度为v，它们与通过材料的电流I有如下关系

霍尔电压 UHI?nevbd?IB/ned?RHIB?KBIB

?1/ne，单位为m3/C；霍尔灵敏度KH?RH/d，式中霍尔系数RH

单位为mV/mA.由此可见，当I为常量时，有UH?KBIB?k0B，通过测量霍尔电压UH，就可以计算出未知磁场强度B。

【实验仪器】

4501A型亥姆霍兹线圈磁场试验仪、亥姆霍兹线圈架、

【实验内容】

1测量原电流线圈轴线上磁场的分布

?仪器使用前，先开机预热5min接好电路，调零； ?调节磁场试验仪的输出功率，每个10.0min测一个Bm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

?关掉电源，把磁场试验仪的两组线圈串联起来（注意极性不要接反），街道磁场测试仪的输出端钮，调零；

?调节磁场测试仪的输出功率，使励磁电流有效值仍未I?200mA，以两个原线圈周线上的中心点为坐标原点，每个10.0min测一个Bm值，记录数据并作出磁场分布曲线图。

【数据处理】

南昌大学物理实验中心篇三：南 昌 大 学 物 理 实 验 报 告(低电阻测量)

南 昌 大 学 物 理 实 验 报 告

课程名称：

大学物理实验

实验名称：

低电阻测量

学院：

信息工程学院专业班级：测控技术与仪器151 班

学生姓名：

赖志期

学号： 5801215014

实验地点： 基础实验大楼613 座位号： 3号

实验时间：

第七周星期四上午9 点 45 分开始

【实验目的】

1.了解等效的物理研究方法 2.掌握用伏安法测量低电阻的方法。 3.学习用双电桥测量低电阻的原理和方法。

【实验内容】

1.用伏安法测量铜棒、铝棒、铁棒的电阻 2.测量铜棒、铝棒、铁棒的电阻率。

【实验器材】

四端电阻、待测电阻棒（铜、铝、铁）、直流电源、电流表、电压表、电阻箱 【实验原理】

我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图 1 所示，

考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图 2所示。

由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx小于1不能忽略接触电阻Ri(转载于:www.hNNsCy.coM 博 文 学 习 网:南昌大学物理实验中心)1和Ri2对测量的影响了。

因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图 3方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接，等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

时，就

【实验注意事项】 1.电源电压调整在5V 2.电阻箱阻值调整到30欧

3.每种金属棒都要测6次，并记录数据。 4.必须先连接好电路并检查连接无误后再加电。

【实验内容】

1.按照图4，连接好电路，并测量Rx。

2.Ａ,B,Ｄ接线处保持不变，移动C 点，保证每次移动的距离都相等，记下此时电流表跟毫伏表的示数。

3.计算铜铝铁的电阻率，并数据处理。 【实验数据】

平均电阻率=1/6 *（

ρ1+ρ2+ρ3+ρ4+ρ5+ρ

6）=0.0702

平均电阻率=1/6 *（

平均电阻率=1/6 *（

ρ1+ρ2+ρ3+ρ4+ρ5+ρ

6）=0.1693

6）=0.0344

ρ1+ρ2+ρ3+ρ4+ρ5+ρ

原始实验数据: