10实验十 霍耳效应
霍尔效应实验报告.doc
霍尔效应实验报告篇一：霍尔效应实验报告篇二：霍尔效应的应用实验报告一、名称：霍尔效应的应用二、目的：1．霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义和作用2．测绘霍尔元件的VH—Is，VH—IM曲线，了解霍尔电势差VH与霍尔元件工作电流Is，磁场应强度B及励磁电流IM之间的关系。
3．学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。
4．学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
三、器材：1、实验仪：（1）电磁铁。
（2）样品和样品架。
（3）Is和IM 换向开关及VH 、Vó切换开关。
2、测试仪：（1）两组恒流源。
（2）直流数字电压表。
四、原理：霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场EH。
如图15-1所示的半导体试样，若在X方向通以电流IS ，在Z方向加磁场B，则在Y方向即试样A-A/ 电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。
电场的指向取决于试样的导电类型。
对图所示的N型试样，霍尔电场逆Y方向，（b）的P型试样则沿Y方向。
即有EH0EH0显然，霍尔电场EH是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力eEH与洛仑兹力eB相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故eEH?eB （1）其中EH为霍尔电场，v是载流子在电流方向上的平均漂移速度。
设试样的宽为b，厚度为d，载流子浓度为n ，则IS?nebd（2）由（1）、（2）两式可得：VH1ne?EHb?1ISBned?RHISBd即霍尔电压VH（A 、A／电极之间的电压）与ISB乘积成正比与试样厚度d成反比。
比例系数RH?称为只要测出VH （伏）以及知道IS（安）、B（高斯）和d （厘米）可按下式计算RH（厘米3／库仑）：RH＝VHdISB?108（4）上式中的108是由于磁感应强度B用电磁单位（高斯）而其它各量均采用CGS实用单位而引入。
霍尔效应的原理和应用实验
霍尔效应的原理和应用实验1. 引言霍尔效应是指当导体中有电流通过时，在垂直于电流方向与磁场方向的方向上会产生电势差的现象。
这个效应在电子学中有着重要的应用，特别是在传感器和测量领域。
本文将介绍霍尔效应的原理和实验过程，并探讨其在不同应用领域中的具体应用。
2. 霍尔效应的原理霍尔效应的原理可以通过以下几点来解释：•霍尔效应是由于运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用而产生的。
•当电流通过导体时，电流载流子受到垂直于电流方向和磁场方向的洛伦兹力的作用，导致电流载流子的堆积和偏移。
•霍尔元件中存在一个沿垂直于电流方向的电势差，这个电势差被称为霍尔电压。
3. 霍尔效应的实验为了验证和观察霍尔效应，我们可以进行以下实验步骤：3.1 实验材料和设备•霍尔元件：一种薄片状的半导体材料，通常是块状的晶体硅。
•磁场源：可以通过使用永磁体或电磁体来产生磁场。
•电源：用于提供电流。
•带有示波器功能的电压测量仪器：用于测量霍尔电压。
3.2 实验步骤1.将霍尔元件连接到电路中，确保电流可以通过霍尔元件。
2.将磁场源放置在霍尔元件周围，以确保垂直于电流方向的磁场。
3.使用电压测量仪器测量霍尔电压。
4.改变电流的大小和方向，并记录相应的霍尔电压值。
5.改变磁场的大小和方向，并记录相应的霍尔电压值。
3.3 实验注意事项•在实验过程中，要确保电路连接正确，避免电流和磁场干扰。
•注意保持实验环境的稳定，避免外部干扰。
4. 霍尔效应的应用实验霍尔效应在各个领域都有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用实验：4.1 磁场测量通过测量霍尔电压可以得到与磁场强度相关的信息。
可以使用霍尔元件制作磁场传感器，用于测量磁场强度的大小和方向。
4.2 电流测量通过对霍尔元件施加恒定的磁场，可以用霍尔电压来测量通过导体的电流。
4.3 速度测量通过将霍尔元件安装在旋转物体上，可以测量旋转物体的速度。
当物体转动时，霍尔电压的变化与物体的速度成正比。
4.4 位置测量通过将霍尔元件安装在运动物体上，可以测量物体的位置。
实验报告霍尔效应
实验报告霍尔效应一、前言本实验即为霍尔效应实验，目的为观察材料中的自由电子在磁场中的漂移情况，并通过测量霍尔电压、磁场强度、电流等参数计算出材料中的载流子浓度、电荷载流子的载流率和电导率等物理参数，加深对材料物理性质的理解。
二、实验原理1. 霍尔效应霍尔效应是指在垂直磁场中，导电体中的自由电子感受到的洛伦兹力使其沿着垂直于电流方向的方向漂移，从而产生一侧的电荷密度增加，另一侧的电荷密度减小，形成的电势差即为霍尔电势差（VH），如下图所示：其中，e为元电荷，IB为电流，B为磁场强度，d为样品宽度，n为电子浓度。
2. 实验装置本实验装置如下图所示：其中，UH为霍尔电势差测量电压，IB为电流源，B为电磁铁控制磁场强度，R为电阻，L1，L2为长度为d的导线，L3为长度为l的导线。
3. 实验步骤（1）将实验装置按照图中所示连接好。
（2）打开电源，调节电流源的电流大小，使其稳定在0.5A左右。
（3）打开电磁铁电源，调节磁场强度大小。
（4）读取测量电压UH值。
（5）更改电流大小、磁场强度等参数进行多次实验重复测量。
三、实验结果通过多次实验测量，我们得到了以下测量数据：IB/A B/T UH/mV0.5 0 00.5 0.1 60.5 0.2 120.5 0.3 180.5 0.4 240.5 0.5 30四、实验分析1. 计算样品电子浓度根据式子：UH=IBBd/ne，可以计算得出样品中电子浓度n，如下表所示：2. 计算材料电导率IB/A B/T UH/mV R/Ω J/A.m^-2 E/V.m^-1 σ/(S.m^-1)0.5 0 0.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.1 6.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.2 12.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.3 18.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.4 24.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.5 30.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+53. 计算电子的载流率通过本实验可以得到如下结论：1. 随着磁场强度的增加，霍尔电势差也随之增加。
《霍尔效应实验》课件
电源
磁铁
测量尺
导线 记录本
搭建实验装置
01
将霍尔效应测试仪放置 在平稳的工作台上，确 保测试仪固定。
02
使用导线将电源与霍尔 效应测试仪连接，确保 电源正负极正确连接。
03
将磁铁放置在测试仪的 适当位置，以便产生稳 定的磁场。
04
调整测试仪的灵敏度， 确保测量结果准确。
开始实验并记录数据
打开电源，观察霍尔 效应测试仪的读数， 记录初始数据。
《霍尔效应实验》ppt课件
目 录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 结果分析 • 实验总结与展望
01
实验目的
掌握霍尔效应原理
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过导体时，在 导体垂直于磁场和电流方向的两个端 面之间会出现电势差，这一现象便是 霍尔效应。
霍尔系数与载流子类型
霍尔常数与载流子浓度
大小。
测量误差与精度
了解影响测量误差和精度的因素 ，如温度、电流稳定性等。
了解霍尔效应在日常生活中的应用
01
02
03
磁场测量
利用霍尔效应可以测量磁 场的大小和方向，广泛应 用于地球磁场测量、磁力 探矿等领域。
位置传感器
利用霍尔元件可以制作出 各种位置传感器，如接近 开关、转速传感器等。
电子罗盘
基于霍尔效应的电子罗盘 可以用来指示方向，具有 体积小、精度高等优点。
了解了霍尔元件在生产和生活中的应 用。
学会了使用霍尔效应测量仪进行数据 测量和记录。
提高了自己的实验技能和数据处理能 力。
实验中存在的问题与不足
部分同学对实验原理理解不够深入，操作不够熟练。
部分同学在数据处理方面存在一定困难，需要加强练习 。
实验十霍尔效应
实验十霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应。
随着半导体材料和制造工艺的发展，人们利用半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著而得到实用和发展，现在广泛用于非电量的测量、电动控制、电磁测量和计算装置方面。
在电流体中的霍尔效应也是目前在研究中的“磁流体发电”的理论基础。
近年来，霍尔效应实验不断有新发现。
1980年原西德物理学家冯·克利青研究二维电子气系统的输运特性，在低温和强磁场下发现了量子霍尔效应，这是凝聚态物理领域最重要的发现之一。
目前对量子霍尔效应正在进行深入研究，并取得了重要应用，例如用于确定电阻的自然基准，可以极为精确地测量光谱精细结构常数等。
在磁场、磁路等磁现象的研究和应用中，霍尔效应及其元件是不可缺少的，利用它观测磁场直观、干扰小、灵敏度高、效果明显。
一、实验目的1、掌握霍尔效应原理，理解霍尔元件有关参数的含义和作用2、测定霍尔元件的V H—Is，V H—I M曲线，了解霍尔电势差V H与霍尔元件工作电流I s、磁感应强度B及励磁电流I M之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。
4、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
5、确定试样的导电类型、载流子浓度及迁移率。
二、实验仪器霍尔效应实验仪三、实验原理如图2-1所示，磁场B位于Z的正向，与之垂直的半导体薄片（霍尔元件）上沿X正向通以电流Is（称为工作电流），假设载流子为电子（N型半导体材料），它沿着与电流Is相反的X负向运动。
由于洛仑兹力f L作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B侧偏转，并使B侧形成电子积累，而相对的A侧形成正电荷积累。
与此同图2-1时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力f E的作用。
随着电荷积累的增加，f E增大，当两力大小相等（方向相反）时，f L=－f E，则电子积累便达到动态平衡。
这时在A、B两端面之间建立的电场称为霍尔电场E H，相应的电势差称为霍尔电势V H。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告
实验名称：霍尔效应实验
实验目的：通过霍尔效应实验，研究磁场对导体电流的影响，并确定磁场强度对电势差的影响关系。
实验原理：霍尔效应是指当导体中有电流通过时，如果在导体两侧施加垂直于电流方向的磁场，那么导体两侧就会产生电势差。
这个现象被称为霍尔效应。
实验仪器：霍尔效应实验装置（包括导体、磁铁、电源、电流表、电压表等）
实验步骤：
1. 将实验仪器连接好，确保仪器工作正常。
2. 调整磁铁位置，使磁场垂直于导体。
3. 施加一定大小的直流电流通过导体。
4. 测量电势差和电流大小。
5. 改变磁场强度（可以通过改变磁铁位置或调整磁铁强度），重复步骤3和4，记录每次实验的数据。
实验结果：
根据实验数据，可以绘制电势差和磁场强度的关系图线。
由图线可以确定磁场强度对电势差的影响关系。
实验分析：
根据实验结果，我们可以得出磁场强度对电势差的影响关系。
同时，我们还可以利用霍尔效应实验测量磁场的大小。
实验结论：
根据实验结果和分析，我们得出霍尔效应实验的结论：磁场会对导体电流产生影响，使导体两侧产生电势差。
同时，我们可以利用霍尔效应来测量磁场的大小。
实验报告 霍尔效应
实验报告霍尔效应一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪器，测量霍尔电压、电流等物理量。
二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中，当在薄片的纵向通以电流时，在薄片的横向两侧会产生一个电位差，这种现象称为霍尔效应。
这个电位差称为霍尔电压，用＄U_H$ 表示。
霍尔电压的产生是由于运动的载流子在磁场中受到洛伦兹力的作用而发生偏转，在薄片的两侧积累了正负电荷，从而形成了电场。
当电场力与洛伦兹力达到平衡时，电荷的积累停止，霍尔电压达到稳定值。
2、霍尔电压的计算设半导体薄片的厚度为＄d$，载流子的浓度为＄n$，电流为＄I$，磁感应强度为＄B$，则霍尔电压＄U_H$ 可以表示为：＼U_H ＝＼frac{1}｛nq}IBd\其中，＄q$ 为载流子的电荷量。
3、测量磁场如果已知半导体薄片的参数（如载流子浓度＄n$、薄片厚度＄d$）以及通过的电流＄I$，测量出霍尔电压＄U_H$，就可以计算出磁感应强度＄B$：＼B ＝＼frac{nqdU_H}｛I}＼三、实验仪器1、霍尔效应实验仪，包括霍尔元件、电磁铁、电源、电压表、电流表等。
2、特斯拉计，用于测量磁场强度。
四、实验步骤1、连接实验仪器按照实验电路图连接好霍尔效应实验仪的各个部分，确保连接正确无误。
2、调整磁场打开电磁铁电源，逐渐增加电流，使磁场强度逐渐增大。
使用特斯拉计测量磁场强度，并记录下来。
3、测量霍尔电压（1）保持磁场强度不变，改变通过霍尔元件的电流＄I$，分别测量不同电流下的霍尔电压＄U_H$，记录数据。
（2）保持电流＄I$ 不变，改变磁场强度，测量不同磁场强度下的霍尔电压＄U_H$，记录数据。
4、数据处理（1）根据测量的数据，绘制霍尔电压＄U_H$ 与电流＄I$ 的关系曲线。
（2）绘制霍尔电压＄U_H$ 与磁场强度＄B$ 的关系曲线。
（3）根据实验原理中的公式，计算出半导体薄片的载流子浓度＄n$ 和薄片厚度＄d$。
霍尔效应实验报告(附带实验结论)
《霍尔效应》参考实验报告附带结论实验目的1.了解霍尔效应实验原理。
2.测量霍尔电流与霍尔电压之间的关系。
3.测量励磁电流与霍尔电压之间的关系。
4.学会用“对称测量法”消除负效应的影响。
实验仪器霍尔效应实验仪。
实验步骤1.正确连接电路，调节霍尔元件处于隙缝的中间位置。
2.测量不等位电势。
令励磁电流I=0mA，霍尔电流H I=1.00mA，M2.00mA，…，10.00mA，测量霍尔元件的不等位电势随霍尔电流的对应关系。
2.测量霍尔电流I与霍尔电压H U的关系。
令励磁电流M I=400mA,调节H霍尔电流I=1.00mA，2.00mA，…，10.00mA（每隔1.0mA改变一次），H分别改变励磁电流和霍尔电流的方向，记录对应的霍尔电压。
3.测量励磁电流I与霍尔电压H U的关系。
令霍尔电流H I=8.00mA，调M节励磁电流I=100.0mA，200.0mA，…，1000.0mA（每隔100.0mA改M变一次），分别改变励磁电流和霍尔电流的方向，记录对应的霍尔电压。
实验数据记录及处理（2）测量霍尔电流和霍尔电压的关系(M I =400mA)（3）测量励磁电流和霍尔电压的关系(H I =8.00mA)实验结论1、当励磁电流M I=0时，霍尔电压不为0，且随着霍尔电流的增加而增加，通过作图发现二者满足线性关系。
说明在霍尔元件内存在一不等位电压，这是由于测量霍尔电压的两条接线没有在同一个等势面上造成的。
2、当励磁电流保持恒定，改变霍尔电流时，测量得到的霍尔电压随霍尔电流的增加而增加，通过作图发现二者之间满足线性关系。
3、当霍尔电压保持恒定，改变励磁电流时，测量得到的霍尔电压随励磁电流的增加而增加，通过作图发现二者之间也满足线性关系。
注意事项：1.不要带电接线，中间改变电路时，一定要先关闭电源，再连接电路。
2.实验完成后要整理实验仪器，先关闭电源，再将电线拆下，捋好后放在实验仪器的右侧。
3.仪器开机前应将I、H I调节旋钮逆时针方向旋到底，使其输出电M流趋于最小，然后再开机。
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1 U H (U ( B , I ) U ( B , I ) U ( B , I ) U ( B , I ) ) 4
(4)不等位电势差
不等电势差是由于霍尔元件的材料本身不均匀， 以及电压输入端引线在制作时不可能绝对对称地焊 接在霍尔片的两侧，如图所示。因此，当电流 IS 流过霍尔元件时，在电极3、4间也具有电势差，记 为U0，其方向只随IS方向不同而改变，与磁场方向 无关。 4
e 1 2
IS
3
c
副效应的消除
根据以上副效应产生的机理和特点，除 埃廷斯豪森副效应UE外，其余的都可利用异 号测量法消除影响，因而需要分别改变 IS和 B的方向，测量四组不同的电势差，然后做 适当数据处理，而得到 UH 。
若将这种通有电流的半导体薄片置于磁 场中，并使薄片平面垂直于磁场方向，如图 18—1所示．由于洛伦兹力的作用、载流子将 向薄片侧边积聚．若载流子带正电荷，它将 受到沿x方向的磁场作用力Fm，如图18—2(a) 所示，导致A侧有正电荷积累，从而两侧出现 电势差，且图中A点电势比B点高．若载流子 带负电荷，如图18—2(b)所示，磁场作用力 Fm的方向仍沿x轴方向，于是薄片的A侧将有 负电荷积聚，使图中A点电势比B点低．
实验十
霍耳效应
霍尔效应是一种磁电效应，是 德国物理学家霍尔1879年研究载流 导体在磁场中受力的性质时发现的。
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成 霍尔元件，它具有对磁场敏感、结构简单、 体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使 用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、 计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。 量子霍尔效应----1985年诺贝尔物理学奖 分数量子霍尔效应------- 1998年诺贝尔物 理学奖
2．霍耳电势差和磁场测量 在霍耳效应中，电荷量为q，垂直磁场B 的漂移速度为v的载流子，一方面受到磁场力 Fm qvB (18-1) 的作用，向某一侧面积聚；另一方面，在侧 面上积聚的电荷将在薄片中形成横向电场EH， 使载流子又受到电场力 (18-2)
Fe qEH
的作用．
电场力Fe的方向与磁场力Fm的方向恰好 相反，它将阻碍电荷向侧面的继续积聚，因 此载流子在薄片侧面的积聚不会无限制地进 行下去．在开始阶段，电场力比磁场力小， 电荷将继续向侧面积聚．随着积聚电荷的增 加，电场不断增强，直到载流子所受的电场 力与磁场力相等，即 Fe=Fm 时，达到一种平衡状态，载流子不再继续向 侧面积聚．此时薄片中的横向电场强度为
3、固定IM为某一数值不变后，调节IS电流调 节旋钮，观测UH值的变化，（ IS可取0，2， 4，6，8，10mA六个点，测出对应的UH值） 绘出UH～I S曲线。 4、霍尔片位置不变，固定IS为某一数值(如 3.0mA)，调节IM电流调节旋钮，观测值UH的 变化（IM可取0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0， 1.2A七个点，测出对应的UH值）绘出UH～I M 曲线。
IB U H EH a nqb
1 UHb (3)根据 RH 可得 nq IB
IB n U H bq
（18-8）
如果知道UH、I、B(由实验时测得)、 b(由实验室给出)，就可确定该材料的载流 子浓度．
(4)对于确定的样品(a、b、q一定)，如果 通过它的电流I维持不变，则霍耳电压和磁感 应强度成正比．我们可以从测得的UH值求得 外磁场的磁感应强度，因此霍耳片可用来制 作测量磁场的仪器，即特斯拉计． 从式(18-6)可知 U H ( 1 )( IB) nqb 令 K 1
Fe Fm EH vB q q
设薄片宽度为a，则横向电场在A、B两点间产 生的电势差为 U H EH a vBa (18—3) 因为
I jab, j qnv
所以
I v nqab
(18—4)
式中n为载流子浓度，j为电流密度，
故
IB EH nqab 所以霍耳电势差
IB U H EH a nqb
UH B KH I
以上的讨论和结果都是在磁场与电流垂 直的条件下进行的，这时霍耳电势差最大， 因此测量时应转动霍耳片，使霍耳片平面与 被测磁感应强度矢量B的方向垂直．这样测量 才能得到正确的结果．但测得的电势差除霍 耳电压外还包括其他附加电势差， (详见附 注)．
（1）埃廷斯豪森效应
1887年埃廷斯豪森发现，由于载流子的 速度服从统计分布，它们在磁场的作用下， 速度大的受到的洛仑兹力大，绕大圆轨道运 动，速度小则绕小圆轨道运动，这样导致霍 尔元件的一端较另一端具有较多的能量而形 成一个横向的温度梯度。因而产生温差效应， 形成电势差，记为 UE ，大小与正负符号与I、 B的大小和方向有关，跟UH与I、B的关系相同， 所以不能在测量中消除。
（2）能斯特效应
由图所示由于输入电流端引线a、b点处 的电阻不相等，通电后发热程度不同，使a和 b两端之间出现热扩散电流，在磁场的作用下， 在c、e两端出现横向电场，由此产生附加电 势差，记为UN。其方向与 IS 无关，只随磁场 4 方向而变。
e 1 a
IH
b c 3
2
（3）里吉-勒迪克效应
由于热扩散电流的载流子的迁移率不 同，类似与埃廷斯豪森效应中载流子速度 不同一样，也将形成一个横向的温度梯度， 产生附加电势差，记为UR，其方向只与磁 场方向有关，与 UH 同向。
(18—5)
(18-6)
令
1 RH nq
为霍耳系数，则
IB U H RH b
所以霍耳系数等于
UHb RH IB
(18-7)
由式(18—6)、(18—7)可得出以下结论： (1)载流子若为电子，霍耳系数为负，则 UH<0，反之载流子为空穴，霍耳系数为正， 则UH>o．若实验中能测得样品电流I，磁感 应强度B、霍耳电势差UH、样品厚度b值，则 可求出霍耳系数RH值，根据RH的正负可以判 别半导体样品导电的类型，N型样品RH<0，P 型样品RH>0．
(2)霍耳电势差UH与载流子浓度n成反比， 薄片材料的载流子浓度n越大(霍耳系数RH越 小)，霍耳电势差UH就越小．一般金属中的 载流子是自由电子，其浓度很大(约1022／ cm3)，所以金属材料的霍尔系数很小。霍耳 效应不显著．但半导体材料的载流子浓度要 比金属小得多，能够产生较大的霍耳电势差， 从而使霍耳效应有了实用价值．
测定仪的使用
（1）测定仪的供电电源为220V，50HZ。 （2）测定仪前面板上霍尔工作电流“输出”、励磁 电流“输出”和霍尔电压“输入”三对接线柱应分 别与实验仪上的相应三对的接线柱正确连接。 （4）仪器开机前应将、调节旋钮逆时针方向旋到底， 使其输出电流趋于最小状态，然后再开机。 （5）仪器接通电源后，预热数分钟即可进行实验。 （6）“IS调节”和“IM调节”分别用来控制霍尔片工 作电流和励磁电流的大小，其电流随旋钮顺时针方 向转动而增加，调节时须细心操作。 （7）关机前，应将“IS调节”和“IM调节”旋钮逆时 针方向旋到底，然后切断电源。
实验内容和步骤
1、按照图二连接好测量线路，检查线路， 确保线路的正确，否则会烧坏霍尔片（图 中由霍尔片引出的四条线的连接方式已经 给出）。 2、将霍尔片置于电磁铁缺口中心处，合上 IM的双向闸刀（IS、UH双向闸刀也应是闭合 的）调节IM电流调节旋钮使IM为某一数值 （如0.6A，此值可以任意选）
同学们开始做实验！
5、测x方向磁场分布曲线， IS、IM都固定为 某一数值，调节样品架上x方向的调节旋钮， 使霍尔片在电磁铁中心左右移动，观测此时 UH值的变化，可绘出UH～X曲线，即B～X曲 线。 6、测Y方向磁场分布曲线， IS、IM都固定为 某一数值不变，调节样品架上Y方向的调节旋 钮，使霍尔片在电磁铁中心上下移动，观测 此时UH值的变化，可绘出UH～Y曲线即B～Y 曲线。
VH
mV
B
d
fB
v
- f E
IS
b
mA
这种当电流垂直于外磁场方向通过导体 或半导体时，在垂直于电流和磁场的方向， 物体两侧产生电势差的现象称为霍尔效应， 出现的横向电势差称为霍耳电势差．
当电流方向一定时，薄片中载流子的电 荷符号决定了A、B两点横向电势差的符 号．因此，通过A、B两点电势差的测定，可 以判断薄片中的载流子究竟是带正电荷还是 带负电荷．实验证实：大多数金属导体中的 载流子带负电荷（即电子）；半导体中的载 流子有两种，带正电（即空穴）的称为P型半 导体，而带负电荷（即电子）的称为N型半 导体。
实验目的
1．观察霍耳现象； 2．了解应用霍耳效应测量磁场的方法
仪器和用具
HLD-HL-IV型霍尔效应实验仪
由电磁铁、霍尔样品及调节架、双刀双掷开关构成。
原理
1．霍耳效应 当电流通过一块导体或半导体制成的薄 片时，载流子(即电荷携带者)的漂移运动方向 和它所带电荷的正负号有关．若载流子带正 电荷，它的漂移运动方向即为电流方向；若 载流子带负电荷，则它的漂移运动方向与电 流方向相反．
H
nqb
则 U H K H IB (18-11) KH称为霍耳灵敏度，
它决定了I、B一定时霍耳电势差的大小， 其值由材料的性质及元件的尺寸买定，对一 定的元件KH是常量，单位为V／(A·T)，n和b 小的元件KH较高．式(18-11)说明对于KH确定 的元件，当电流I一定时，霍耳电势差UH与该 处的磁感应强度B成正比，因而可以通过测量 霍耳电势差UH而间接测出磁感应强度B，即 (18-12)