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#br#

doi:10．14139/j．cnki．cn22-1228．2026．02．006

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摘要基于霍尔效应研制了三维空间磁场自动化测量实验装置，其三维霍尔探头可同时测量空间任意位置的磁感应强度三维分量，可通过改变亥姆霍兹线圈中心间距、励磁电流以产生不同的三维空间磁场分布，并能实现一键式自动化三维磁场分布测量。实验上测量了加载不同励磁电流时亥姆霍兹线圈中心处的磁感应强度大小，验证了其与励磁电流的线性关系，并计算了实验测量平均值与理论计算值的相对误差。进一步研究亥姆霍兹线圈间不同区域沿不同轴线上的三维磁感应强度的分布规律，为
深入理解亥姆霍兹线圈的磁场分布提供了实验支撑。

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	张敬芳
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	齐雪莲

关键词: 霍尔效应三维磁场分布亥姆霍兹线圈磁感应强度

Abstract: A three-dimensional automated magnetic field measurement experimental device was developed
based on the Hall effect．Its 3D Hall probe can simultaneously measure the three-dimensional components of
magnetic flux density at any spatial position．Different 3D spatial magnetic field distributions can be generated
by adjusting the center-to-center distance of the Helmholtz coils and the excitation current，and one-key
automated 3D magnetic field distribution measurement can be realized．Experimentally，the magnitude of the
magnetic flux density at the center of the Helmholtz coils under different excitation currents was measured，
verifying its linear relationship with the excitation current，and the relative error between the experimentally
measured average value and the theoretically calculated value was calculated．The distribution laws of the three-
dimensional magnetic flux density along different axes in various regions between the Helmholtz coils were
further investigated，providing experimental support for an in-depth understanding of the magnetic field
distribution of Helmholtz coils．

Key words: Hall effect three-dimensional magnetic field distribution Helmholtz coils magnetic induction intensity

发布日期: 2026-04-25

ZTFLH:

O 4-33

基金资助: 天津市教委科研计划项目(2021KJ052);中国民航大学实验技术创新基金-学科竞赛融合物理实验教学实践育人模式探
索;天津市一流线下课程-物理实验(TJ202102011)

引用本文:

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#br#[J]. 大学物理实验, 2026, 39(2): 29-36.
ZHANG Jingfang , WANG Mingchao, LI Zepeng, QI Xuelian. Ｒesearch on Magnetic Field Distribution of Helmholtz Coils Based on a Three-Dimensional Magnetic Field Automatic#br# Measurement Experimental Device#br#. Physical Experiment of College, 2026, 39(2): 29-36.

链接本文:

https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10．14139/j．cnki．cn22-1228．2026．02．006 或 https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2026/V39/I2/29

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