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( 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
- 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。