亥姆霍兹线圈由两个*全相同的圆形线圈构成,两线圈共轴放置且平面相互平行,其间距等于线圈半径(即d=R)。当两线圈通入方向相同的电流时,可在两线圈间特定区域产生近似均匀的磁场。

其核心设计围绕“产生均匀磁场"展开,需满足三类关键条件:
线圈参数对称性:两个线圈的半径、匝数、导线粗细及材料*全一致,以此确保产生的磁场强度相等;
几何位置关系:两线圈中心轴重合、平面平行,且中心间距等于线圈半径(d=R),这种布局能让两线圈中心连线中点附近的磁场非均匀度降至*低,形成近似均匀的磁场区域;
电流条件:两线圈通入大小相等、方向相同的电流,保证磁场矢量叠加后方向一致,从而增强均匀区域的磁场强度。
亥姆霍兹线圈的均匀磁场区域通常位于两线圈中心连线的中点附近,长度约为线圈半径的1331到1221。实际应用中,可通过增加线圈匝数、增大电流或优化线圈间距(如调整为d=0.75R)进一步提升磁场均匀度。