在測量螺線管內某一點磁場時,為什麼改變工作電勵磁電流方向,作

時間 2021-08-11 16:08:52

1樓:墨汁諾

消除在測量過程中產生的附加電壓的影響。

im,is任意一個電流改變方向霍爾電壓方向改變,但副電壓不會改變,所以採用對稱測量法消去副電壓。(如果是一組vh=0.5(v1-v2);如果是兩組則vh=0.

25(v1-v2+v3-v4))。

基本電荷量的測量時,螺線管中的電流方向要反向測量一次,正向測量一次的主要原因是為了消除地球磁場和其他外界磁場對實驗結果的影響。

2樓:匿名使用者

im,is任意一個電流改變方向霍爾電壓方向改變,但副電壓不會改變,所以採用對稱測量法消去副電壓。(如果是一組vh=0.5(v1-v2);如果是兩組則vh=0.

25(v1-v2+v3-v4))

3樓:匿名使用者

消除在測量過程中產生的附加電壓的影響

4樓:喵了個咪

根據理論可知,改變電流方向,磁場方向也發生改變,但大小不會有變化,所以求平均值後資料能更精確。

霍爾效應中如何用對稱測量法消除誤差

5樓:墨汁諾

霍爾副效應消除:採用電流和磁場換向的對稱測量法,基本上能把副效應的影響從測量結果中消除。具體的做法是分別改變霍爾片的電流方向(交換空間位置)及螺旋管電流的方向但大小保持不變,重複3次實驗,共四次實驗的結果取平均。

電力系統中各類電力負荷隨時間變化的曲線。是排程電力系統的電力和進行電力系統規劃的依據。電力系統的負荷涉及廣大地區的各類使用者,每個使用者的用電情況很不相同,且事先無法確知在什麼時間、什麼地點、增加哪一類負荷。

因此,電力系統的負荷變化帶有隨機性。人們用負荷曲線記述負荷隨時間變化的情況,並據此研究負荷變化的規律性。

6樓:

採用電流和磁場換向的對稱測量法基本上能把副效應的影響從測量結果中消除。

具體的做法是分別改變霍爾片的電流方向(交換空間位置)及螺旋管電流的方向,但大小保持不變,重複3次實驗,共四次實驗的結果取平均。

霍爾效應 在2023年被物理學家霍爾發現,它定義了磁場和感應電壓之間的關係,這種效應和傳統的電磁感應完全不同。當電流通過一個位於磁場中的導體的時候,磁場會對導體中的電子產生一個垂直於電子運動方向上的作用力,從而在垂直於導體與磁感線的兩個方向上產生電勢差。

7樓:匿名使用者

霍爾元件上測得電壓是由各種附加效應所產生的附加電壓疊加的結果。附加電壓包括不等位電勢u0(與is有關),愛廷豪森效應ue(與is、b都有關),能斯特效應un(與b有關)和裡紀—勒杜克效應ur(與b有關)。

實測電壓u=uh+ue+un+ur+u0+△u(儀器誤差)

+is,+b u1=uh+ue+un+ur+u0+△u

+is,-b u2=-uh-ue-un-ur+u0+△u

-is,-b u3=uh+ue-un-ur-u0+△u

-is,+b u4=-uh-ue+un-ur-u0+△u

對稱測量法uh=(u1-u2+u3-u4)/4=uh+ue,誤差被基本消除,對實驗結果已影響不大。

大學物理實驗霍爾效應對稱測量法無法消除的副效應有哪些

8樓:清溪看世界

1、厄廷好森效應所引起的電位差ue是指由於載流子實際上是以不同的速度在平行於x軸的方向上運動著,因此在磁場作用下,大於或小於平均速度的載流子在洛侖茲力和霍爾電場力的共同作用下,向y軸的正向或反向兩側偏轉,其動能在霍爾片兩側轉化為熱能,結果在1和2兩點間產生溫差,從而出現溫差電動勢ue。

2、能斯脫效應所引起的電位差un是指由於連線點3、4處的接觸電阻可能不同,或由於電極、半導體材料不同而產生不同的焦耳熱,使得電極3和4兩點的溫度不同,從而引起載流子在方向的運動產生熱流,它在磁場作用下在1和2兩點間產生電位差un。

3、裡紀-勒杜克效應所引起的電位差ur是指由於上述熱流中的載流子的速度各不相同,在磁場作用下也會使1和2兩點間出現溫差電動勢ur。同樣,若只考慮3、4處接觸電阻差異而產生的熱流,則ur的方向只與b的方向有關。

4、不等位效應所引起的電位差u0是指由於製作上的困難,1、2兩點不可能恰好處在同一條等位線上,因而只要樣品中有電流通過,即使磁場b不存在,1與2兩點之間也會出現電位差u0。u0的正負號只與工作電流的方向有關。嚴格的說,u0的大小在磁場不同時也略有不同。

5、實際測量時,由於儀表調整的狀態,以及儀器電壓受到雜散電磁場和電源地線的影響,電壓表會有附加電壓us。us是與電流方向和磁場方向無關的量。

擴充套件資料

霍爾效應的發展:

霍爾效應是磁電效應的一種,後來發現半導體、導電流體等也有這種效應,而半導體的霍爾效應比金屬強得多。通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數,能夠判斷半導體材料的導電型別、載流子濃度及載流子遷移率等重要引數。

如今霍爾效應不但是測定半導體材料電學引數的主要手段,而且利用該效應制成的霍爾器件已廣泛用於非電量的測量、自動控制和資訊處理等方面。在工業生產要求自動檢測和控制的今天,作為敏感元件之一的霍爾器件,將有更廣泛的應用前景。

什麼是對稱測量法(在霍爾效應試驗中)

9樓:母憐友新榮

霍爾副效應消除:採用電流和磁場換向的對稱測量法基本上能把副效應的影響從測量結果中消除.具體的做法是分別改變霍爾片的電流方向(交換空間位置)及螺旋管電流的方向但大小保持不變,重複3次實驗,共四次實驗的結果取平均.

電磁流量計的工作原理

10樓:上海新想科技****

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計。電磁流量計的優點是壓損極小,可測流量範圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20:

1以上,適用的工業管徑範圍寬,最大可達3m,輸出訊號和被測流量成線性,精確度較高,可測量電導率≥5μs/cm的酸、鹼、鹽溶液、水、汙水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純淨水的流量。

當導體在磁場中作切割磁力線運動時,在導體中會產生感應電勢,感應電勢的大小與導體在磁場中的有效長度及導體在磁場中作垂直於磁場方向運動的速度成正比。同理,導電流體在磁場中作垂直方向流動而切割磁感應力線時,也會在管道兩邊的電極上產生感應電勢。感應電勢的方向由右手定則判定,感應電勢的大小由下式確定:

ex=bdv-----------------式(1)

式中ex—感應電勢,v;

b—磁感應強度,t

d—管道內徑,m

v—液體的平均流速,m/s

然而體積流量qv等於流體的流速v與管道截面積(πd)/4的乘積,將式(1)代入該式得:

qv=(πd/4b)* ex ---------式(2)

由上式可知,在管道直徑d己定且保持磁感應強度b不變時,被測體積流量與感應電勢呈線性關係。若在管道兩側各插入一根電極,就可引入感應電勢ex,測量此電勢的大小,就可求得體積流量。

據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極,當導電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由兩個檢測電極檢出,數值大小與流速成正比例,其值為:

e=b·v·d·k

式中: e-感應電勢;

k-與磁場分佈及軸向長度有關的係數;

b-磁感應強度;

v-導電液體平均流速;

d-電極間距;(測量管內直徑)

感測器將感應電勢e作為流量訊號,傳送到轉換器,經放大,變換濾波等訊號處理後,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉換器有4~20ma輸出,報警輸出及頻率輸出,並設有rs-485等通訊介面,並支援hart和modbus協議。

注:不同電磁流量計引數略有差異,使用時請務必檢視說明書。

根據法拉第電磁感應定律,在磁感應強度為b的均勻磁場中,垂直於磁場方向放一個內徑為d的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速v流動時,導電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直於磁場的直徑兩端安裝一對電極則可以證明,只要管道內流速分佈為軸對稱分佈,兩電極之間產生感生電動勢:

e=kbdv (3-36)

式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數。由此可得管道的體積流量為:

qv= πed/4kb (3-37)

由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑d成線性關係,與磁場的磁感應強度b成反比,與其它物理引數無關。這就是電磁流量計的測量原理。

需要說明的是,要使式(3—37)嚴格成立,必須使電磁流量計測量條件滿足下列假定:

①磁場是均勻分佈的恆定磁場;

②被測流體的流速軸對稱分佈;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

11樓:上海天石專業流量測控

電磁流量計的測量原理是基於法拉第電磁感應定律。其感測器部分由線圈、電極和絕緣內襯組成,在測量時感測器中的勵磁線圈通電產生磁場,當導電流體通過磁場時,由於切割磁力線的作用力,產生微小的感應電動勢,由電極將這些微小的感應電動勢採集,並輸送至儀表的轉換器部分,對訊號進行放大、修正等操作,再通過公式將其換算成相應的流量資料,最終顯示到儀表或輸出到上位機系統。

原理圖當導電流體流過垂直於流動方向的磁場時,導電液體感應出與平均流速成正比的感應電壓e,其感應電壓通過兩個直接與流體接觸的電極檢出,經轉換器放大、濾波、整形,送至mcu,完成瞬時流量、累積流量的顯示及輸出控制。e=kbvd式中:e---感應電壓      k---儀表常數     b---磁感應強度v---測量管面內平均流速        d---流量計的通徑

產品結構圖

一款好的電磁流量計,具有較高的測量準確度,穩定的產品效能,目前電磁流量計的準確一般為0.3級、0.5級,而部分小口徑產品可以做到0.

2級。由於其測量原理的特殊性,需要測量介質具有一定的電導率(一般大於5us/cm),同時測量始動流速也有一定的要求(一般大於0.5m/s)。

tsd電磁流量計在測量水務相關的流體流量時,具有很多優勢,目前在各行業中被廣泛應用。

(1)測量管內無阻礙流動部件,無壓損,直管段要求相對較低;

(2)測量精度高,穩定性強,抗振動干擾能力強;

(3)測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響;

(4)具有多種電極和襯裡選擇,抗介質腐蝕能力強。

12樓:

(一)電磁流量計測量原理

skld系列電磁流量計根據法拉第電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切割磁力線時,在導體的兩端即產生感生電勢e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應強度b,導體在磁場內的長度l及導體的運動速度u成正比,如果b, l,u三者互相垂直,則

e=blu       (3-35)

與此相仿.在磁感應強度為b的均勻磁場中,垂直於磁場方向放一個內徑為d的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速u流動時,導電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直於磁場的直徑兩端安裝一對電極(圖3—17)則可以證明,只要管道內流速分佈為軸對稱分佈,兩電極之間也特產生感生電動勢:

e=bd        (3-36)

式中,為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:

qv=πduˉ=   (3-37)

由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和測量管內徑d成線性關係,與磁場的磁感應強度b成反比,與其它物理引數無關.這就是電磁流量計的測量原理.

需要說明的是,要使式(3—37)嚴格成立,必須使測量條件滿足下列假定:

①磁場是均勻分佈的恆定磁場;

②被測流體的流速軸對稱分佈;

③被測液體是非磁性的;

④被測液體的電導率均勻且各向同性。

圖3-17電磁流量計原理簡圖

1-磁極;2-電極;3-管道

(二)勵磁方式

勵磁方式即產生磁場的方式.由前述可知,為使式(3—37)嚴格成立,第一個必須滿足的條件就是要有一個均勻恆定的磁場.為此,就需要選擇一種合適的勵磁方式。目前,一般有三種勵碰方式,即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁.現分別予以介紹.

1.直流勵磁

直流勵磁方式用直流電產生磁場或採用永久磁鐵,它能產生一個恆定的均勻磁場.這種直流勵磁變送器的最大優點是受交流電磁場干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現象的影響.但是,使用直流磁場易使通過測量管道的電解質液體被極化,即電解質在電場中被電解,產生正負離子.在電場力的作用下,負離子跑向正極,正離子跑向負極.如圖3—18所示.這樣,將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴重影響電磁流量計的正常工作.所以,直流勵磁一般只用於測量非電解質液體,如液態金屬等.

圖3-18直流勵磁方式

2.交流勵磁

目前,工業上使用的電磁流量計,大都採用工頻(50hz)電源交流勵磁方式,即它的磁場是由正弦交變電流產生的,所以產生的磁場也是一個交變磁場.交變磁場變送器的主要優點是消除了電極表面的極化於擾.另外,由於磁場是交變的,所以輸出訊號也是交變訊號,放大和轉換低電平的交流訊號要比直流訊號容易得多.

如果交流磁場的磁感應強度為

b=bm sint             (3-38)

則電極上產生的感生電動勢為

e=bm dsint            (3-39)

被測體積流量為

qv= d                  (3-40)

式中bm――磁場磁感應強度的最大值;

――勵磁電流的角頻率,=2f;

t――時間;

f――電源頻率.

由式(3-40)可知,當測量管內徑d不變,磁感應強度bm為一定值時,兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比.這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理.

值得注意的是,用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題.例如正交干擾.同相干擾等,這些干擾訊號與有用的流量訊號混雜在一起.因此,如何正確區分流量訊號與干擾訊號,並如何有效地抑制和排除各種干擾訊號,就成為交流勵磁電磁流量計研製的重要課題。

3.低頻方波勵磁

直流勵磁方式和交流勵滋方式各有優缺點,為了充分發揮它們的優點,儘量避免它們的缺點,70年代以來,人們開始採用低頻方波勵磁方式.它的勵磁電流波形如圖3—19所示,其頻率通常為工頻的1/4-l/10.

圖3-19方波勵磁電流波形

從圖3-19可見,在半個週期內,磁場是恆穩的直流磁場,它具有直流勵磁的特點,受電磁干擾影響很小.從整個時間過程看,方波訊號又是一個交變的訊號,所以它能克服直流勵滋易產生的極化現象.因此,低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式,目前已在電磁流量計上廣泛的應用.

穿過螺線管的磁通量發生變化時,螺線管內部就一定有感應電流產生

解 磁通量發生變化時一定會產生感應電動勢,但必須形成迴路才會有感應電流光是一個螺線管並不能形成迴路 關於電磁感應下面說法中正確的是 a 穿過螺線管的磁通量發生變化時,螺線管內部就一定有感應電流 清俊語 a 穿過閉合電路中的磁通量發生變化時,螺線管內部就一定有感應電動勢,不一定有感應電流產生,故a錯誤...

在通電螺線管內部有有一點A,通過A點的磁感線方向一定是

雲浮 a 通電螺線管內部磁場從s極指向n極,故a錯誤 b 磁場方向規定為小磁針靜止時n極 北極 受力方向,故b正確,cd錯誤 故選 b 在通電螺線管內部中縱軸線上有一點a,通過a點的磁感線方向一定是 a 從螺線管的n極指向s極 手機使用者 bc試題分析 通電螺線管內部的磁場是磁體內部的磁場由s極指向...

(2019 濰坊)通電螺線管內部放小磁針,小磁針靜止時的

天堂降臨揻鈶磬 小磁針靜止時n極向左,因螺線管內部磁感線是由s極指向n極的,故螺線管d端為s極,c端為n極 故c正確 則由右手螺旋定則可知,電流由b端流入螺線管,故b端為電源正極 故選bc 通電螺線管內部放一個小磁針,小磁針靜止時的指向如圖所示,則正確的是 a a端為電源正極 b 手機使用者 小磁針...