亥姆霍茲線圈是一對彼此平行且連通的共軸圓形線圈,兩線圈內的電流方向一致,大小相同。線圈之間距離d正好等于圓形線圈的半徑R時,這種圓形載流線圈稱為Helmhohz線圈,。這種線圈的特點是能在其公共軸線中點附近產生較廣的均勻磁場。亥姆霍茲線圈,均勻區體積大,使用空間開闊,操作簡便??蓪崿F一維、二維、三維組合磁場,可提供交、直流磁場,電流與磁場有很好的線性關系。
典型的單軸亥姆霍茲線圈由匝數相同,線圈纏繞方法相同且半徑等于線圈螺距的兩個線圈組成,亥姆霍茲線圈可以根據不同的應用產生靜態的DC或AC磁場。亥姆霍茲線圈通常用于產生具有相對較大的指定體積和較高均勻性但相對較弱的磁場值的磁場。
亥姆霍茲線圈產生磁場的理論根據就是畢奧—薩伐爾定律,適用于計算一個穩定電流所產生的磁場。這電流是連續流過一條導線的電荷,電流量不隨時間而改變,電荷不會在任意位置累積或消失。
亥姆霍茲線圈是兩個相同的圓線圈、彼此平行且共軸,通以同方向電流I,理論計算證明:當它們的間距a 正好等于其圓環半徑R 時,兩線圈合磁場在軸線上(兩線圈圓心連線)附近較大范圍內是均勻的。