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基于COMSOL仿真软件的变形亥姆霍兹线圈系列实验

日期:2021年12月03日   点击:

项目成员:高浩然 刘金美   沈凯鸿  

指导老师:   杨江萍

项目简介:圆形亥姆霍兹线圈有满足对称于中心点O的两个单匝线圈间距等于半径才能保证线圈中心点附近的磁场最均匀。保证两个共轭布置的单匝线圈间距等于半径是圆形亥姆霍兹线圈的必要条件,当线圈匝数增多时,就会偏离这个条件。采用现有绕法,匝数越多,偏离磁场均匀性条件越远。

我们尝试提出两种解决上述问题的思路,一是改变线圈的截面形状,二是改变线圈的辊面(即改进线圈的绕法)。通过控制变量法进行对比实验,采取Comsol仿真与实验相结合的方式,提供一种能够有效改进亥姆霍兹线圈之间均匀磁场大小和范围的方案,该线圈架的线辊面为台形,截面为多边形,同时确保每对共轭匝始终满足亥姆霍兹线圈条件,从而使线圈中心点附近磁场最均匀,提高磁场均匀度以及均匀磁场的范围。

参赛选手与实验装置