磁场描绘虚拟实验

移动轴向探针,比较单线圈场与亥姆霍兹间距附近的均匀性。

图 1 磁场描绘的理想教学装置

记录与物理分析

表 1 虚拟记录(0 条)

轴向位置 / mm$B_z/\mathrm{mT}$B(x)/B(0)相对中心偏差 / %操作

虚拟记录保留理想教学参数与来源;原报告观测独立保存。相同条件的记录参与反演。

原报告观测

原磁场读数单位缺失,不能直接认作mT;原双线圈坐标形状与中点约定有冲突,观测单独显示。

表 2 原报告选定记录表

模型依据

$$\begin{gathered}B_z(x)=\sum_j\frac{\mu_0NI R^2}{2[R^2+(x-c_j)^2]^{3/2}}\\[6pt]c_j=\pm d/2\ (\text{双线圈}).\end{gathered}$$

细圆线圈、同轴、平行、同向且等电流;单线圈坐标原点在其中心,双线圈原点在中点。μ₀采用4π×10⁻⁷ H/m经典近似,非现代SI精确定义值。

参数来源、适用范围及独立验证见模型证据与验证。

参考文献

  1. 张敬芳、王明超、李泽朋、齐雪莲:《基于三维磁场自动化测量实验装置的亥姆霍兹线圈磁场分布研究》,大学物理实验,2026,39(2):29–36。DOI。

p.30式(3)–(5)支持薄圆线圈轴向场及双线圈叠加;均匀性比较使用明确的线圈间距。