常用的磁場測量方法有哪些

A. 如何檢測磁力

如何檢測磁力架磁性材料？
一、磁測儀器、設備
常用的磁測儀器有：磁通計、特斯拉計(又稱為高斯計)、磁測儀。磁通計用於測量磁感應通量，特斯拉計用於測量表面磁場強度或氣隙磁場強度，磁測儀用於測量綜合磁性能。所有儀器使用之前應仔細閱讀說明書，根據說明書的要求預熱，預熱之後按照說明書的要求進行操作。
二、應用特斯拉計(高斯計)測量
特斯拉計一般可用於測量磁性材料的表面磁場強度，具體而言就是測量表面中心部位的場強。
測量之前應根據說明書的要求進行預熱，然後檢查、調整零點，使得非測量狀態下的示值為"0"。注意：在使用過程中一般不應調整霍爾電流。更換探頭時應根據探頭的說明在儀器熱態下調整霍爾電流，並在適當的部位標識霍爾電流參數值。可以經常檢查電流值，應為規定的數值。
測量表場的方法無法准確獲得全面的磁參數(如剩磁、矯頑力、磁能積)，通常以上下限標樣的中心場資料作為參考資料來進行合格判別。此種方法對N、M系列可用，對H以上系列准確度要差一些。一般而言可以按照下述公式計算不同尺寸(圓柱或圓片)的中心場：
式中：Br--標稱剩磁
K--圓柱、圓片的長徑比或方塊磁化方向與另二個方向中較短邊長之比。
對於長寬相差較大的產品K=取向長度/SQR(長*寬)

B. 磁場測量的恆定磁場測量

對於不隨時間而變化的直流磁場的測量。常用的測量儀器有以下7種。
①力矩磁強計：簡稱磁強計。利用磁場的力效應測量磁場強度或材料的磁化強度。
②磁通計和沖擊檢流計（見檢流計）：用於沖擊法(見軟磁材料測量)中測量磁通及磁通密度。測量時，須人為地使檢測線圈中的磁通發生變化。
③旋轉線圈磁強計：在被測的恆定磁場中，放置一個小檢測線圈，並令其作勻速旋轉。通過測量線圈的電動勢，可計算出磁通密度或磁場強度。測量范圍為0.1毫特到10特。誤差為0.1～1%。也可將檢測線圈突然翻轉或快速移到無場區，按沖擊法原理測量磁通密度。
④磁通門磁強計：由高磁導率軟磁材料製成的鐵心同時受交變及恆定兩種磁場作用，由於磁化曲線的非線性，以及鐵心工作在曲線的非對稱區，使得纏繞在鐵心上的檢測線圈感生的電壓中含有偶次諧波分量，特別是二次諧波。此諧波電壓與恆定磁場強度成比例。通過測量檢測線圈的諧波電壓，計算出磁場強度。磁通門磁強計的原理結構如圖所示。探頭中的兩個鐵心用高磁導率軟磁合金製成。每一鐵心上各繞有交流勵磁線圈，而檢測線圈繞在兩鐵心上。兩交流勵磁線圈串聯後由振盪器供電，在兩鐵心中產生的磁場強度為H～，但方向相反。這樣，檢測線圈中感生的基波及奇次諧波電壓相互抵消。當探頭處在強度為H0的被測恆定磁場中時，兩鐵心分別受到H0+H～和H0-H～即交變與恆定磁場的疊加作用，從而在檢測線圈中產生偶次諧波電壓，經選頻放大和同步檢波環節，取其二次諧波電壓，其讀數與被測的恆定磁場強度H0成比例。磁通門磁強計的靈敏度很高，分辨力達100皮特。主要用於測量弱磁場。廣泛用於地質、海洋和空間技術中。20世紀60～70年代研製成的光泵磁強計和利用超導量子干涉器件 (squid)製成的超導量子磁強計，靈敏度更高，分辨力分別達到10-7和10-9安/米。
⑤霍耳效應磁強計：半導體矩形薄片放置在與薄片平面垂直的磁場（磁通密度為B）中，若在薄片的相對兩端面間通以直流電流I，則在另兩端面的相應點間產生電動勢E(即霍耳效應)。當I 為常數時，E與B 有比例關系，比例系數與薄片的寬度b，長度l和厚度d 以及所用材料有關。材料的這種特性又稱為磁敏特性。利用霍耳效應製成的磁強計，可測量1微特到10特范圍內的磁通密度值。誤差為0.1～5%。霍耳片能做得薄而小，可伸入狹窄間隙中進行測量，也可用以測量非均勻磁場。有磁敏特性的器件，除霍耳片外還有鉍螺線、磁敏二極體等。
⑥核磁共振磁強計:原子核的磁矩在磁通密度B 的作用下，將圍繞磁場方向旋進，其旋進頻率ƒ0=γB（γ為旋磁比，對於一定的物質，它是一個常數），若在垂直於B的方向施加一小交變磁場，當其頻率與ƒ0相等時，將產生共振吸收現象，即核磁共振。由共振頻率可准確地計算出磁通密度或磁場強度。這種磁強計的測量范圍為 0.1毫特到10特。准確度很高，誤差低於10-4～10-5，常用以提供標准磁場及作為校驗標准。
⑦磁位計：用於測量空間a、b兩點間的磁位差，如系均勻磁場，可折算出該處的磁場強度。磁位計也可用來測量材料內部的磁場強度。由於磁性材料界面處的磁場強度切線分量相等，因此在沿材料表面空間處用磁位計測得的磁場強度，就是材料該處內部的磁場強度切線分量。磁位計的結構是將細絕緣導線均勻繞在非磁性軟帶或硬片上，前者稱軟磁位計；後者稱硬磁位計。測量儀表採用沖擊檢流計或磁通計。對於恆定磁場，測量過程中須使磁位計所鏈合的磁通發生變化。如所測為均勻磁場，則由磁位差折算出磁場強度。磁位計可在標准均勻磁場中進行標定，按磁場強度值刻度。

C. 測量磁場的方法有哪些

一、利用安培力計算公式F＝BIL測磁感應強度B

例1. 如圖1所示，天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂上掛有一矩形線圈，寬度為l，共N匝，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左右兩邊加上質量分別為 的砝碼，天平平衡，當線圈中電流反向時，右邊需再加砝碼m，天平重新平衡。由此可知（）

圖1

A. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為 ；

B. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為 ；

C. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為 ；

D. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為 。

分析與解：因為電流反向後，右邊需加砝碼，故可知電流反向之後，通電線圈受向上的安培力作用，由左手定則得磁場的方向垂直線面向里。又因為磁場對線圈的作用力： ，電流反向前，由平衡條件有： ，電流反向後有： ，綜合以上各式有： ，正確答案為B。

二、利用感應電動勢 測磁感應強度B

例2. 為了控制海洋中水的運動，海洋工作者有時依靠水流通過地磁場產生的感應動勢以及水的流速測地磁場的磁感應強度向下的分量B，某課外活動興趣小組由四個成員甲、乙、丙、丁組成，前去海邊某處測量地磁場的磁感應強度向下的分量B。假設該處的水流是南北流向，且流速為v，問下列哪種測定方法可行？（）

A. 甲將兩個電極在水平面沿水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

B. 乙將兩個電極在水平面沿垂直水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

C. 丙將兩個電極沿垂直海平面方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

D. 丁將兩個電極在水平面上沿任意方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 。

分析與解：因需測量地磁場向下的分量B，而水流方向為南北流向，相當於東西方向的導體切割磁感線，此時 ，所以導體應在垂直於水流方向，即把電極在東西方向插入水中，測出兩極距離L和電壓U，可得 ，正確答案為B。

三、利用產生感應電動勢時迴路的電量與磁感應強度的關系測磁感應強度B

例3. 物理實驗中，常用一種叫「沖擊電流計」的儀器測定通過電路的電荷量。如圖2所示，探測線圈和沖擊電流計串聯後，可用來測定磁場的磁感應強度。已知線圈的匝數為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的迴路電阻為R，把線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現把探測線圈翻轉180°，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數據可測出被測磁場的磁感應強度為（）

圖2

A. B. C. D.
分析與解：當線圈翻轉180°，線圈中的磁通量發生變化 ＝2BS，呷∑��鈉驕�杏Φ綞�?/FONT>E＝ ，線圈中的平均感應電流 ，通過線圈的電量 ，由以上各式得： ，故正確答案為C。

四、利用霍爾效應測磁感應強度B

例4. 磁強計是用利用霍爾效應測量磁感應強度的儀器。其原理如圖3所示，一塊導體高為l，厚為d，分別接有a、b、c、d四個電極，將導體放在如圖示的勻強磁場中，當a、b間通過電流I時，在電極c、d接上靈敏度極高的電壓表，測得兩極間的電勢差為U，試求勻強磁場的磁感應強度B為多少？

圖3

分析與解：當c、d兩極間的電勢差恆為U時，設c、d兩極間的電場強度為E，則U＝El，因此時導體中的自由電荷受到的電場力與洛倫茲力平衡，故 ，v為自由電荷的定向移動速度。所以 。設導體中單位體積內的自由電荷數為n，則電流I＝nqSv，而 ，所以 ，故 。由上式可知 ，即只要將裝置先在已知磁場中定出標度，就可以通過測定U來確定磁感應強度B的大小。

D. 初中物理四種測磁性的方法

應該是磁極吧？
方法一：用已知磁極的磁體的某一極靠近該磁體的某磁極若吸引證明是異名的反之是同名；
方法二：根據磁體的指向性，把磁體懸掛起來，靜止時指北的為北極，指南的為南極；
方法三：根據磁感線的方向，在磁體的外部，磁感線從N極出發回到S極；
方法四：利用小磁針判斷，把小磁針放在磁體的周圍的任意位置，靠近小磁針的S極的是該磁體的N極，靠近N的為S極。
希望你滿意

E. 有什麼辦法測量出磁場呢

用小磁針,若小磁針轉動則說明有磁場.或者用通電導線,若將導線放到某處導線運動說明有磁場.用小磁針根據同極相吸的原理來判斷磁場方向.若用導線則需用右手螺旋定則來判斷方向.詳情請參閱初高中物理課本磁場單元.

F. 如何簡單的測量地磁場

最簡單的方法使用高斯計/特斯拉計，直接測量。
實驗的方法是通過霍爾效應法測量交變的磁場，直流的也可以測量。
霍爾效應法用半導體材料構成霍爾片作為感測元件，把磁信號轉換成電信號，最終測出磁場中各點的磁感應強度。

G. 測量磁場的方法有哪些

根據物理上電磁轉換原理就可以設計很多測量方法。只要將磁轉換成電就很好測量了。
當然老式儀表也可以用磁針加彈簧直接測量偏轉角度得到磁場強度。

H. 如何測定磁鐵磁場強度

一般都是用高斯機測量的，不怎麼准而且受溫度影響很大。其他測試方法有：
1。赫姆赫茲協振線圈測試，可以測試整塊磁鐵的全部磁通量
2。霍爾效應探測，常規的測試方式以高斯值的形式反映，原理是磁場的里頭的行波管在磁場下表現出霍爾效應。
3。軸向場描繪。用來描繪磁性組合的磁場分布。
4。固定吸力測試
5。高解析度測試可以測出10萬分之一的磁場變化。
磁鐵原料測試
振動探針式磁強計，開路測試BH曲線，從室溫到300℃。

I. 測量直流磁場的經典方法,直到現在仍被普遍使用的是

測量直流磁場，常用方法有兩種
1、干簧管磁場檢測。適用開關量磁場的檢測。可靠性較低，響應時間較長，成本低，功耗低。
2、霍爾元件檢測。適用霍爾型磁場檢測器件，被測磁場可以是直流的靜態磁場。市面上有霍爾型電流鉗，可用於直流磁場檢測。

由於是直流磁場無變化，故線圈內磁通無變化，線圈只能檢測磁通的微分，故線圈無法測量。

J. 測磁場都有些什麼方法

一,實驗儀器
1.螺線管磁場測試儀
2.長直螺線管磁場裝置
3.換向開關
二,實驗原理
1.霍爾效應
當在半導體元件1,2兩端加上電壓,同時有一個
磁場B垂直穿過元件的寬面時,在3,4兩端產生
電位差,這種現象為霍爾效應.
mv
Z
1
Y
B
X
I
v
2
4
3
1)載流子為空穴(P型)
2)載流子為電子(N型)
UH
B
I
+
+
+
+
-
-
-
-
+
UH
B
I
+
-
-
-
+
+
-
2.定向運動的載流子受力
1)洛侖茲力
2)靜電作用力
二力平衡就會形成穩定的霍耳電勢差
v
q
fB
fE
3.附加電壓
1)不等位電勢差V0:
特點:與磁場B換向無關,隨電流換向而換向
(+IH,+B)→+V0 (+IH,-B)→+V0
(-IH, +B)→-V0 (-IH,- B)→-V0
IH
mV
1
3
2
4
IH
mV
1
3
2
4
2)厄廷好森(Etinghausen)效應溫差電勢差Vt:
特點:隨磁場B和電流換向而換向
(+IH,+B)→+Vt (+IH,-B)→-Vt
(-IH, +B)→-Vt (-IH, -B)→+Vt
IH
mV
1
3
2
4
3)能斯脫(Nernst)效應熱流電勢差VP:
特點:隨磁場B換向而換向,與電流換向無關
(+IH,+B)→+Vp (+IH,-B)→-Vp
(-IH, +B)→+Vp (-IH, -B)→-Vp
1
3
2
4
mV
IH
R1 T1
R2 T2
1
3
2
4
mV
IH
R1 T1
R2 T2
4)里紀-勒杜克(Righi-lec)效應附加溫差電勢差Vs:
能斯脫效應產生的熱流電勢差因熱擴散載流子的速度不一樣,也會發生厄廷好森效應,於是產生一個附加溫差電勢差
特點:隨磁場B換向而換向,與電流換向無關
(+IH,+B)→+Vs (+IH,-B)→-Vs
(-IH, +B)→+Vs (-IH, -B)→-Vs
IH
mV
1
3
2
4
1
3
2
4
mV
IH
R1 T1
R2 T2
4.測量方法
根據附加電壓隨磁場B和電流換向而各自呈現的
特點加以消除
(+IH,+B):V1=+VH+V0+Vt+V p+Vs
(-IH, +B):V2=-VH-V0-Vt+V p+Vs
(-IH, -B): V3=+VH-V0+Vt-V p-Vs
(+IH,-B): V4= -VH+V0-Vt-V p-Vs
測量表達式為:
三,實驗步驟
1. 儀器連接�
2. 調節螺線管的勵磁電流IM (或IB),調節霍耳元件的工作電流IS (或IH)�
3. 測量螺線管中點的磁場
4. 測量螺線管中心軸上各點的磁場
四,注意事項
1.絕不允許將測試儀上的勵磁電流"IM輸出"錯接到"工作電流"出,也不可錯接到"霍耳電壓"處,否則,一旦通電,霍耳元件立即燒毀.
2.霍耳元件質脆,引線的接頭細小,容易損壞,旋進旋出時,操作動作要輕緩.
3.V1,V2,V3,V4本身還含有"+","-"號,測量記錄時不要忘記.
4.開啟和關閉電源前都必須將"工作電流","勵磁電流"調至零.
-----------------------------------