Магнитное поле катушек гельмгольца: Катушки Гельмгольца

Измерительные катушки. Кольца Гельмгольца. Катушка Гельмгольца. КГ-ЗЭТ-1.

Навигация

Skip menu

• Система колец Гельмгольца или катушка Гельмгольца (КГ-ЗЭТ-1) предназначена для измерений совместно с веберметром, например, ТВП-2 или тесламетром-веберметром универсальным ТПУ-2В, магнитного момента и намагниченности постоянных магнитов и образцов ферромагнитных материалов по методикам стандартов ГОСТ Р 58885-2020 «Магниты постоянные общепромышленного применения. Классификация. Общие технические требования. Контроль магнитных параметров» либо IEC 60404-14 «Магнитные материалы. Часть 14. Методы измерения магнитного дипольного момента образца ферромагнитного материала выдергиванием или поворотом», а также для воспроизведения магнитной индукции.

• Постоянная по магнитной индукции Кв:
  &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp (1,4 ± 0,1) мТл/А.
• Постоянная по напряженности магнитного поля Кн:
  &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp(1100 ± 100) м^-1.
• Электрическое сопротивление на постоянном токе (30 ± 3) Ом.
• Допускаемая сила тока
  при долговременном включении: 0,1 А;
  при кратковременном включении (не более 5 минут): 0,5 А
• Размеры цилиндрического объема, центр которого совпадает с центром КГ, ось – с осью КГ, а радиус – с радиусом КГ, в котором неоднородность магнитного поля не превышает ±0,5 %: 30 мм.
• Габаритные размеры (длина х ширина х высота): 185 х 152 х 93 мм.
• Средний радиус: 66 мм.
• Количество витков в одной секции:
  100.
• Масса КГ: 0,8 кг; масса КГ с предметным столиком: 1,1 кг.
• Погрешность определения постоянной по магнитной индукции ±3,0 %.
• Для размещения испытуемых образцов КГ комплектуется съемным цилиндрическим столиком, на рабочую горизонтальную поверхность которого нанесены две взаимно перпендикулярные линии с делениями через 5 мм. Эта поверхность смещена от центра катушки вниз на несколько мм (в зависимости от исполнения катушки), чтобы центр испытуемого образца был ближе к центру КГ.
• Возможно изготовление катушек Гельмгольца с горизонтальной ориентацией оси.
• В комплект поставки входит паспорт со свидетельством о приемке и гарантийными обязательствами (2 года).

• Система колец Гельмгольца c подключенным веберметром портативным ТВП-2 для измерения намагниченности образца.

• Паспорт на измерительные катушки Гельмгольца
• Проспект на измерительные катушки Гельмгольца

Исследование магнитного поля в катушках Гельмгольца

Навигация:Главная›Для ВУЗов, техникумов и ПУ›Физика›Лабораторные стенды›Исследование магнитного поля в катушках Гельмгольца

6.7: Катушки Гельмгольца – Физика LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Джереми Татум
• Университет Виктории

Рассчитаем поле в точке посередине между двумя одинаковыми параллельными плоскими катушками. Если расстояние между катушками равно радиусу одной из катушек, такое устройство известно как «катушки Гельмгольца», и мы увидим, почему они представляют особый интерес.

, однако мы начнем с двух катушек, каждая радиусом \(a\), разделенных расстоянием \(2c\).

В каждой катушке \(N\)витков, и по каждой протекает ток \(I\). 9{3/2}}\label{6.7.4}.\]

На рис. VI.7 показано поле как функция \(x\) для трех значений \(c\) . Расстояние между витками равно \(2c\), а расстояния указаны в единицах радиуса витка \(a\). Обратите внимание, что когда \(c = 0,5\), что означает, что расстояние между катушками равно радиусу катушки, поле является однородным в большом диапазоне, и в этом полезность устройства Гельмгольца для обеспечения однородного поля. Если вы энергичны, вы можете попробовать дважды продифференцировать уравнение \ref{6.7.4} относительно \(x\) и показать, что вторая производная равна нулю, когда \(c = 0,5\).

Для схемы Гельмгольца поле в начале координат равно

\[\frac{8\sqrt{5}}{25}\cdot \frac{\mu NI}{a}=\frac{0,7155 \mu NI} {a}.\]

\(\text{РИСУНОК VI.7}\)

Эта страница под названием 6. 7: Катушки Гельмгольца распространяется под лицензией CC BY-NC 4.0 и была создана, изменена и/или курирована Джереми Татумом с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Джереми Татум

   Лицензия

   CC BY-NC

   Версия лицензии

   4,0

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. Катушки Гельмгольца
   2. источник@http://orca. phys.uvic.ca/~tatum/elmag.html

Не черная магия: Катушка Гельмгольца

Катушка Гельмгольца представляет собой набор катушек, обычно по две на ось, которые создают почти однородное магнитное поле между ними. Базовая установка состоит из двух катушек, отстоящих друг от друга на определенное расстояние, для круглых катушек это то же самое, что и радиус катушек. Затем обе катушки питаются одинаковым током, текущим в одном направлении.

Для круглых катушек:

Задав расстояние между двумя катушками равным радиусу катушек, R , однородность магнитного поля в центральной области между катушками будет максимальной, но напряженность поля в плоскости катушки примерно на 7% ниже. Незначительное увеличение расстояния между витками улучшает однородность в плоскости витков, но снижает ее в центре. При расстоянии между катушками R , магнитном поле, 9{-6} * N * I} \над {R} }. $$

Где B представляет собой генерируемое магнитное поле в Тесла, N количество витков в каждой катушке, I ток через каждую катушку и R радиус каждой катушки, а также расстояние между ними. две катушки.

Для квадратных катушек:

В случае квадратных катушек формула немного меняется, как и идеальное расстояние между двумя катушками. С квадратными катушками идеальное расстояние между двумя катушками составляет $ 0,5445 * 2 * a $ (максимальная однородность поля), с 9{-6} * N * I} \над {а} }. $$

Ниже приведены два простых калькулятора для расчета катушек Гельмгольца, помогающие в проектировании катушек Гельмгольца: один для круглых катушек, а другой для квадратных катушек. Каждый калькулятор использует формулы, представленные ранее, и предполагает, что две катушки находятся на оптимальном расстоянии друг от друга, чтобы получить однородное поле в центре.

Параметры, которые можно изменить для проектирования катушек Гельмгольца:

• Количество витков для каждой катушки
• Ток в мА, который проходит через каждую катушку
• Радиус или сторона квадрата в см каждой из катушек

Затем вычисляется магнитное поле в центре двух катушек.