螺线管内外磁场测定装置

本实用新型属于物理学科的教学仪器，具体地说是一种磁学量的实验教学装置。

现在普遍采用的螺线管测磁装置〔见《霍尔元件测螺线管轴向磁场装置》上海科技大学分部仪器厂（1983年4月）和《霍尔效应测磁实验仪使用说明书》南京长江电器厂（1984年12月）〕在实验中均只能测定螺线管内部的磁场，霍尔元件的定位也不准确。前者的霍尔元件由弦线带动，有时可能断线而影响实验进行；后者为测磁仪器，霍尔元件通过测试杆手动，既不方便，又缺乏直观性，不利于学生实验能力的培养。

本实用新型对原来的装置作了改进，提供了一种分解式的霍尔元件定位精确的能测定螺线管内部和外部磁场的实验装置。

本实用新型的技术特征在于，将公知的螺线管内磁场测定装置的霍尔元件移动由弦线带动和测试杆手动改为二维移动尺传动，由垂直移动尺及水平移动尺组成，且分别包括主尺和游标尺。测试杆（6）固定在垂直移动游标尺（1）上，在垂直移动游标尺（1）和垂直主尺（2）之间设有使垂直移动游标尺（1）沿垂直主尺（2）能上下移动的机构。垂直主尺（2）和水平主尺（4）均固定在水平移动架（11）上，在水平移动架（11）上设有使其能左右移动的机构，使水平主尺（4）相对于水平游标尺（3）能左右移动，测试杆（6）也随之能左右移动。

现参照附图对本实用新型的工作原理加以说明。本设计的测定装置是通过由移动尺带动的测试杆（6），包括霍尔元件（7），在螺线管内部和外部的不同位置时，经霍尔元件的磁电转换关系，测出霍尔电压，然后计算出相应的磁感应强度。

本装置的实验过程是：首先调节二维移动尺，使测试杆（6）在螺线管的管口处，测出管口处的磁场，依次调节水平移动架（11），逐点测出螺线管内部不同位置的磁场。然后，退出测试杆（6），调节垂直移动游标尺（1），使霍尔元件（7）移至螺线管外部，逐点测出螺线管外部的磁场。实验结果值与理论计算值的误差小于2％，所作的螺线管轴向磁场分布曲线和外部磁场分布曲线与理论分布曲线相似。

本实用新型采用二维移动尺调节和控制霍尔元件的位置，可精确到0.1mm，提高了精度。既定位准确，又调节方便。本装置采用分解式，直观性强，有利于培养学生的实验能力。增设的三只换向开关（10）和接线柱（9），便于教师指导实验和学生实验操作，节省实验时间，而且维修方便。

本实用新型测定装置与公知的同类测磁装置相比，提高了实验精度，增加了实验内容，扩展了学生对螺线管内部磁场和外部磁场分布情况的认识和理解。

本实用新型测定装置的测试杆（6）用非磁性材料制作，其余部件均可采用通用性材料制造，成本低，有利于学生实验教学仪器的推广。全部装置放在有机玻璃罩内，美观清洁，便于管理。

附图1：螺线管内外磁场测定装置主视图（示意图）；

附图2：螺线管内外磁场测定装置俯视图（示意图）。

图中，（1）为垂直移动游标尺，（2）为垂直主尺，（3）为水平游标尺，（4）为水平主尺，（5）为长直螺线管，（6）为测试杆，（7）为霍尔元件，（8）为底板，（9）为接线柱，（10）为换向开关，（11）为水平移动架，（12）为附加底板，（13）为丝杠。

附图描述了本实用新型的一个实施例。

测试杆（6）用螺钉固定在垂直移动游标尺（1）上，垂直移动游标尺（1）与垂直主尺（2）之间设有互相啮合的齿轮和齿条作为传动机构，使垂直游标尺（1）沿垂直主尺（2）能上下移动，测试杆（6）也随之能上下移动。水平游标尺（3）用螺钉固定在附加底板（12）上，垂直主尺（2）和水平主尺（4）均用螺钉固定 在水平移动架（11）上。在水平移动架（11）上设有丝杠（13）传动机构，使水平主尺（4）相对于水平游标尺（3）能左右移动，测试杆（6）也随之能左右移动。