亥姆霍兹线圈磁场均匀范围的研究

莫云飞, 周群益, 侯兆阳, 周丽丽

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.200137

大学物理 >

2021 , Vol. 40 >Issue 2: 18 - 20

DOI: https://doi.org/10.16854 /j.cnki.1000-0712.200137

教学讨论

亥姆霍兹线圈磁场均匀范围的研究

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1. 长沙学院电子信息与电气工程学院，湖南长沙410022; 2. 广东技术师范大学天河学院，广东广州510540;3. 长安大学理学院应用物理系，陕西西安710064; 4. 赣南医学院信息工程学院，江西赣州341000

莫云飞( 1985—) ，男，湖南衡阳人，长沙学院电子信息与电气工程学院讲师，从事凝聚态物理研究和大学物理教学工作.

收稿日期: 2020-04-15

修回日期: 2020-05-06

网络出版日期: 2021-02-22

基金资助

国家自然科学基金( 11747123) ; 湖南省自然科学基金( 2018JJ3560) ; 长沙市科技计划项目( kc1809022) ; 湖南省教育厅科学研究项目( 19C0176) 资助

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Study of the range of uniform magnetic field of Helmholtz rings

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1. School of Electronic Information and Electrical Engineering，Changsha University，Changsha，Hunan 410022，China; 2. College of Tianhe，Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou，Guangdong 510540，China; 3. School of Science，Chang’an University，Xi’an，Shaanxi 710064，China; 4. Department of Information Engineering，Gannan Medical University，Ganzhou. Guangdong 341000，China

Received date: 2020-04-15

Revised date: 2020-05-06

Online published: 2021-02-22

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摘要

推导了双环电流磁感应强度在直角坐标系中的解析式，将公式无量纲化，通过第一类和第二类完全椭圆积分计算场强的两个分量，从而计算合场强，画出亥姆霍兹线圈内外磁感应强度合场强曲面和三维均匀区域，发现磁场的均匀区域是“八爪”形状，并与双环电流不同距离的场强和均匀范围进行了比较.

关键词： 双环电流; 磁感应强度; 亥姆霍兹线圈; 均匀区域

本文引用格式

莫云飞, 周群益, 侯兆阳, 周丽丽 . 亥姆霍兹线圈磁场均匀范围的研究[J]. 大学物理, 2021 , 40(2) : 18 -20 . DOI: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.200137

Abstract

The analytical solutions of the magnetic field of Helmholtz rings in the rectangular coordinate are derived，and they are dimensionless. The components of magnetic field are obtained by means of the complete elliptic integral of first and second kinds. The distribution of magnetic field is plotted by means of MATLAB. It is found that the range of uniform field is octopus shape. Furthermore，the change of the range of uniform field with the distance between two current coaxal rings is discussed

Key words： two current coaxal rings; magnetic field; Helmholtz rings; range of uniform field

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