60 cm Helmholtz Coil

若是要在空間中產生一個較大範圍的均勻磁場，通常會使用到亥姆霍茲（Helmholtz）線圈。它是兩個半徑為 R 的線圈相對的擺放在相隔距離為 R 的位置上，這樣的安排可以在中心區域（約是半徑為 R/2，長度為 R 的圓柱區域）產生非常均勻的軸向磁場分佈，其磁場大小公式為

約為

，其中 N 為單邊線圈的圈數，I 為流經線圈的電流（單位：安培），R 為線圈的半徑（單位：公尺），磁場 B 的單位是特斯拉。所以，若以直徑 60 公分的大小來說，單邊一百圈，通一安培的電流，約可產生 300 微特斯拉的磁場（地磁強度在中壢約 45 微特斯拉）。

單邊線圈的電阻值約為

，其中 ρ = 16.8 nΩ m 為純銅在攝氏 20 度的電阻率，N 是單邊線圈圈數，R 是線圈半徑，d 是銅線直徑。若以線徑 1.0 mm 的漆包線來繞成 N = 100 圈、半徑 R = 30 cm 的線圈，其電阻值約為 4 歐姆。若是兩邊的線圈串聯，則總電阻約為 8 歐姆。在施加 1 安培的電流下，總電壓約為 8 伏特，產熱功率 8 瓦。

所以，若目標能夠產生 1000 微特斯拉的磁場大小，我們可以選擇讓 N = 400，I = 1 A，這樣可以產生 1200 微特斯拉的磁場，電壓需要 32 伏特，產熱功率 32 瓦。