Магнитное поле катушек Гельмгольца и измерение их индукции с помощью эффекта Холла. Козлов В.И. - 5 стр.

                                          6
Эта лампа имеет катод в виде прямой нити. Коаксиально с катодом расположен анод,
имеющий форму цилиндрической поверхности. Когда к аноду приложено положительное
напряжение относительно катода, электрическое поле в пространстве между катодом и
анодом радиально, т. е. его силовые линии направлены вдоль радиусов анода, и электроны,
вылетевшие с катода, движутся к аноду по прямолинейным траекториям (рис. 5, а). Если 
теперь эту лампу поместить в магнитное поле, вектор индукции которого B
перпендикулярен силовым линиям электрического поля, то траектории электронов
приобретут спиральный характер (рис. 5, б).




                  а                        б                       в

          Рис. 5. Траектории электронов в магнетроне при разных значениях индукции
                                   магнитного поля.
                                                  
По мере увеличения индукции магнитного поля B искривление траекторий будет все
больше и больше, и, наконец, при некотором критическом значении индукции Bкрит . ,
искривление окажется столь сильным, что электроны не долетят до анода и анодный ток
резко упадет (рис.12, в). Зная параметры конструкции диода, разность потенциалов между
катодом и анодом, когда исчезает анодный ток, можно определить индукцию магнитного
поля, в которое помещен диод.
   Структура электрического и магнитного полей в описанном устройстве подобна
структуре полей в радиолампе, являющейся генератором СВЧ колебаний и называемой
магнетроном. Отсюда и метод измерения магнитной индукции, основанный на
применении такой лампы, получил название «метода магнетрона». Он позволяет измерять
поля, индукция которых более 0.02 Т, с точностью (1 ÷ 5) % .


                      3. Описание экспериментальной установки.

Катушки Гельмгольца. Катушки вместе с вспомогательными элементами расположены
на горизонтальной платформе (рис. 6). Катушки намотаны проводом ПЭЛ 0,31 по 3000
витков каждая (средний радиус ≈ 10см). Катушка K 1 - неподвижная, катушка К 2 может
перемещаться с помощью штурвала “ Шт 2 ”. Измерительный датчик прибора Ш1-1
укреплен на стойке “Ст” и также может перемещаться вдоль оси катушек при вращении
штурвала “ Шт 1 ”. Датчик может перемещаться по вертикали при вращении кольца “К”.
Для измерения величин перемещений имеются специальные шкалы.