تولید میدان مغناطیسی با بزرگی و جهت تقریباً یکنواخت و ثابت ، مهترین نقطه قوت حلقه های هلمهولتز در برابر دیگر مولدهای میدان مغناطیسی است . ولی محدوده یکنواختی میدان مغناطیسی برای کاربران این حلقه ها پارامتر مهم و تعیین کننده ای است . برای جفت حلقه های هلمهولتز دو جهت بسیار مهم و تعیین کننده است ؛ امتداد خط موصول مرکز حلقه ها و امتداد عمود بر خط موصول . در این آزمایش سعی خواهد شد تا محدوده یکنواختی میدان در دو راستای مذکور تعیین و نموداری بر اساس آن رسم شود و نتیجه حاصل با نمودارهای رسم شده بر اساس روابط( ارائه شده در بخشهای نخست این فصل )مقایسه شود . با این روش می توان محدوده ای از فضای بین حلقه ها را که در آن میدان ساخته شده توسط جفت حلقه یکنواخت است را تعیین کرد .
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

البته نباید توقع داشت که محدوده تعیین شده با محدوده ای که در نمودارهای رسم شده بر اساس روابط تئوریک، کاملاً یکنواخت باشد در عین اینکه نباید فرم کلی نمودارها اختلافی فاحش داشته باشد . در بخش نتایج آزمایش سعی در توجیه این اختلاف کرده ایم .
تجهیزات انجام آزمایش
۱ ) مولد جریان DC مدل WPS-194 A
۲ ) Multimeter مدل SK-6111
۳ ) تسلامتر
۴ ) گیره
شرح انجام آزمایش
در ابتدا با بهره گرفتن از گیره ، تسلامتر را در مرکز فضای حلقه ها قرار داده و ثابت می کنیم و سپس میدان محلی را با تسلامتر می سنجیم و صفر تسلامتر را تنظیم می کنیم . در ادامه شروع به برقراری جریان می کنیم تا میدانی با بزرگی یک گوس در مرکز آن تولید شود . جریانی را که توانایی تولید میدانی خالص با بزرگی یک گوس دارد را ثبت می کنیم .
در ادامه ابتدا جریان مولد میدان را قطع کرده و سنسور را در راستای محور یکی از حلقه ها ( که در حال تست گیری است ) جابجا می کنیم و به نقطه ای در فاصله معین از مرکز می بریم و شدت میدان محلی را با بهره گرفتن از آن می سنجیم و میدان نشان داده شده در روی ” نمایشگر سنسور ” را با بهره گرفتن از ” پیچ تنظیم صفر سنسور ” صفر می کنیم . اکنون جریانی را که در مرحله اول ثبت کرده ایم روی حلقه اعمال می کنیم و باز شدت میدان تولیدی را می سنجیم . آنچه در این مرحله باید ثبت و ضبط شود مختصات محل سنسور و بزرگی میدان تولیدی است . در ادامه سنسور را خاموش کرده و محل آنرا تغییر داده و تمام مراحل بالا را تکرار می کنیم و این روند را تا پوشش دادن تمام محور یکی از حلقه ها ادامه می دهیم . سپس سنسور را در راستای عمود بر خط واصل محورهای حلقه مورد آزمایش جابجا کرده و به شیوه مذکور در بالا میدان را می سنجیم و شدت میدان مغناطیسی تولیدی و مختصات سنسور را ثبت می کنیم .
تمام روند بالا باید برای جفت حلقه دیگر نیز انجام شده و تغییرات شدت میدان در راستای محور مرکزی و عمود بر راستای محور مرکزی ثبت و ضبط شوند .
با بهره گرفتن از این روش می توان محدوده ای ( در سه بعد شامل راستای محور موصول و عمود بر محور موصول ) را که در آن حلقه مورد تست می تواند میدانی یکنواخت تولید کند مشخص کرد و با نتایج نمودارهای رسم شده بر اساس روابط تئوریک مقایسه کرد . این همان مفهوم تعیین کیفیت میدان تولیدی است.
بعد از تعیین شدت جریان مورد نظر به اختصار مراحل انجام آزمایش عبارتند از :
۱ ) سنسور را به نقطه مورد نظر می بریم
۲ ) پس از خاموش کردن مولد DC میدان را در آن نقطه صفر می کنیم ( تسلامتر را صفر می کنیم )
۳ ) جریان تعیین شده برای تولید میدان مورد نظر در مرکز حلقه ( در این آزمایش برابر یک گوس ) را برقرار می کنیم
۴ ) شدت میدان سنس شده را می خوانیم
در ادامه به گزارش جداول نتایج و نمودار توزیع بزرگی میدان مغناطیسی خواهیم پرداخت .
نتایج آزمایش
از آنجاییکه فضای میدان متقارن است تستها فقط با تغییر و جابجایی در یک سمت از مرکز گزارش شده است و نتایج حاصل برای مختصات قرینه نیز برقرار است .
جفت حلقه کوچک :
برای تولید میدان خالص با شدت ۱ G نیاز به ولتاژ ۷.۷ ولت و جریان ۲.۱۳ آمپر است . به عبارتی بزرگی میدان در مختصات (۰و۰) برابر یک گوس است .

حرکت در راستای محور حلقه ها

حرکت در راستای عمود بر محور حلقه ها

بزرگی میدان (G)

مختصات(mm)

بزرگی میدان (G)

مختصات(mm)

۱

۰و۱۰

۱

۱۰و۰

۱

۰و۲۰

۱

۲۰و۰