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麥克斯韋線圈

鎖定
麥克斯韋線圈是一個在大體積條件下能產生均勻磁場(或均勻梯度磁場)的裝置。為了紀念蘇格蘭物理學家麥克斯韋。
中文名
麥克斯韋線圈
外文名
Maxwell coil
學    科
物理

麥克斯韋線圈簡介

一個恆穩的麥克斯韋線圈包含了三個共球面的線圈。 [1] 
根據麥克斯韋1873年的原始設計:
每個外線圈的半徑是
,且與中心線圈的距離為:
如果中心線圈的半徑是
稍小的線圈的匝數應該精確等於中心線圈匝數的
倍。
這樣的設計阻止了磁場的變化,線圈中心的磁場的前六階導數均為零。

麥克斯韋線圈歷史

麥克斯韋線圈是亥姆霍茲線圈的改進版本:實際上它能提供比亥姆霍茲線圈還要均勻的磁場,但是使用了更多的裝置且增加了複雜性。

麥克斯韋線圈梯度場麥克斯韋線圈

梯度場麥克斯韋線圈和以上的三個線圈的結構非常相似,但是中心線圈被移除,僅留下較小的兩個線圈。如果兩個線圈的電流是相反的,兩線圈中心的場為均勻梯度磁場。麥克斯韋描述過使用兩個線圈結構在小型測試上可以產生勻力。 這種類型的麥克斯韋線圈類似於亥姆霍茲線圈,區別在於線圈距離從線圈半徑
增加到
和相反的電流。
參考資料
  • 1.    Clerk-Maxwell, James. Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: The Clarendon Press. 1873. ISBN 0-486-60636-8. Page 319.