麦克斯韦线圈

麦克斯韦线圈是一个在大体积条件下能产生均匀磁场(或均匀梯度磁场)的装置。为了纪念苏格兰物理学家麦克斯韦

麦克斯韦线圈附近的磁场

麦克斯韦线圈是亥姆霍茲線圈的改进版本:实际上它能提供比亥姆霍兹线圈还要均匀的磁场,但是使用了更多的装置且增加了复杂性。

简介

一个恒稳的麦克斯韦线圈包含了三个共球面的线圈。
根据麦克斯韦1873年的原始设计:
每个外线圈的半径是,且与中心线圈的距离为:
如果中心线圈的半径是.
稍小的线圈的匝数应该精确等于中心线圈匝数的 倍。
这样的设计阻止了磁场的变化,线圈中心的磁场的前六阶导数均为零。

梯度场麦克斯韦线圈

梯度场麦克斯韦线圈和以上的三个线圈的结构非常相似,但是中心线圈被移除,仅留下较小的两个线圈。 如果两个线圈的电流是相反的,两线圈中心的场为均匀梯度磁场。麦克斯韦描述过使用两个线圈结构在小型测试上可以产生匀力 。 这种类型的麦克斯韦线圈类似于亥姆霍兹线圈,区别在于线圈距离从线圈半径 增加到和相反的电流。

参见

参考文献

  1. Garrett, Milan Wayne, Journal of Applied Physics, 38(6), pp2563-2586
  2. Clerk-Maxwell, James. . Oxford: The Clarendon Press. 1873. ISBN 0-486-60636-8. Page 319.
  3. R. Pascone, Manhattan College, T. Vullo and P.T. Cahill (1993) Theoretical and experimental analysis of magnetic field gradients for MRI from IEEE Explore
  4. Clerk-Maxwell, James. . Oxford: The Clarendon Press. 1873. ISBN 0-486-60636-8. Page 333.

本文来源:维基百科:麦克斯韦线圈

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