霍尔元件测磁场与实验报告
霍尔效应测量磁场实验报告

霍尔效应测量磁场实验报告
本次实验使用霍尔效应测量磁场的方法,通过变化的磁场所产生的霍尔电势差来测定
磁场的强度。
本实验包括两部分,一是以电流为变量,测量霍尔电势与磁场的关系。
二是
以磁场大小为变量,测量霍尔电势随磁场的大小变化。
1.实验器材
霍尔效应测量仪、磁场发生器、数字万用表、导线等。
2.实验步骤
首先,将霍尔效应测量仪接入数字万用表的设置好电流和电压。
然后,将磁场发生器
放置在霍尔效应测量仪的磁场生成端上,并将霍尔效应测量仪的探头放在磁场发生器的磁
场辐射方向,即垂直于磁场方向的位置。
接着,将数字万用表调至电压测量模式,再通过
磁场发生器的旋钮变化磁场强度,记录下每一组数据。
在每组记录前,要等待电流稳定。
3.实验结果
根据实验数据的统计和分析,我们发现灯光颜色对人类的生理和心理都有一定的影响。
灯光颜色不同,可以引发人体机能的不同变化。
光强度越强,越易引发及加剧疲劳感、头
痛等症状。
影响是由光强、光源位置等因素综合起来产生的,所以在使用电脑等长时间需
要盯着屏幕的时候,最好保持一定的光强和光源位置,以降低眼部损伤、疲劳等问题。
通过本次实验,我们得到了霍尔电势与磁场强度之间的函数关系,验证了霍尔效应的
基本原理。
同时,我们还发现在特定的磁场强度下,霍尔电势与电流大小成正比关系。
在
实验过程中,我们也注意到灯光对人的生理和心理健康存在一定的影响,需要注意保持合
适的灯光强度和光源位置。
利用霍尔效应测磁场实验报告

利用霍尔效应测磁场实验报告好吧,今天我们来聊聊霍尔效应这个有趣的现象,听起来是不是有点复杂?它和我们的日常生活有着千丝万缕的联系。
霍尔效应啊,就是当电流通过一个导体,导体在磁场中时,会在导体的两侧产生电压,嘿,简直像魔法一样!这种现象的发现可是大大推动了科学技术的发展。
想象一下,如果没有霍尔效应,我们的电子设备可能会失去很多神奇的功能,真是让人捏一把冷汗啊。
在这个实验中,咱们要实际测量一下磁场强度。
准备好了吗?我们需要准备一些材料,比如霍尔元件、一个电流源,还有一个测量电压的仪器。
好吧,这些材料可能听起来有点生涩,但实际上它们都在你生活的周围。
比如说,电池、万用表这些家伙,都是咱们平时用得着的。
想想看,要是在家里用这些材料做实验,是不是感觉自己像个小科学家呢?就是重头戏了,咱们把霍尔元件放进一个均匀的磁场里。
这个磁场可不是随便哪儿都有的,得找个能产生稳定磁场的地方。
许多人可能会问,这磁场到底是什么鬼?简单说就是一种看不见的力场,能够影响带电粒子的运动。
就像你在超市推购物车,推的越快,越容易碰到别人。
磁场也是如此,能把电流中移动的电子“推”到一边,产生一个电压。
然后呢,我们就开始通电,电流通过霍尔元件,嗖的一声,开始测量电压!这时候,我们可以看到一个小指针在仪器上抖动,心里那个激动呀,简直就像在看一场精彩的球赛。
这个电压和磁场的强度之间有个固定的比例关系,真的是个绝妙的公式。
通过这个公式,我们就可以算出磁场的强度,哈哈,简直就像揭开了一个小秘密。
在实验过程中,难免会遇到一些小插曲。
比如说,仪器有时候会出现一些小故障,电流不稳啊,电压不稳定啊,这时候真是让人想捶墙。
不过,别急,科学就是不断实验和调整的过程。
就像生活中的许多事情,遇到困难不要慌,要冷静面对,找到解决问题的方法。
每一次的小失败,都是向成功迈出的一步,真是太有意思了。
实验完成后,咱们可以把结果整理一下,做个简单的分析。
是不是感觉像是在做一道数学题?科学和数学之间的关系就像老友一样,相辅相成。
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【最新整理,下载后即可编辑】实 验 报 告学生姓名: 学 号: 指导教师: 实验地点: 实验时间:一、实验室名称:霍尔效应实验室二、 实验项目名称:霍尔效应法测磁场三、实验学时:四、实验原理:(一)霍耳效应现象将一块半导体(或金属)薄片放在磁感应强度为B 的磁场中,并让薄片平面与磁场方向(如Y 方向)垂直。
如在薄片的横向(X 方向)加一电流强度为H I 的电流,那么在与磁场方向和电流方向垂直的Z 方向将产生一电动势H U 。
如图1所示,这种现象称为霍耳效应,H U 称为霍耳电压。
霍耳发现,霍耳电压H U 与电流强度H I 和磁感应强度B 成正比,与磁场方向薄片的厚度d 反比,即d BI RU H H =(1)式中,比例系数R 称为霍耳系数,对同一材料R 为一常数。
因成品霍耳元件(根据霍耳效应制成的器件)的d 也是一常数,故d R /常用另一常数K 来表示,有B KI U H H = (2)式中,K 称为霍耳元件的灵敏度,它是一个重要参数,表示该元件在单位磁感应强度和单位电流作用下霍耳电压的大小。
如果霍耳元件的灵敏度K 知道(一般由实验室给出),再测出电流H I 和霍耳电压H U ,就可根据式HH KI U B =(3)算出磁感应强度B 。
图 1霍耳效应示意图图2 霍耳效应解释(二)霍耳效应的解释现研究一个长度为l 、宽度为b 、厚度为d 的N 型半导体制成的霍耳元件。
当沿X 方向通以电流H I 后,载流子(对N 型半导体是电子)e 将以平均速度v 沿与电流方向相反的方向运动,在磁感应强度为B 的磁场中,电子将受到洛仑兹力的作用,其大小为evB f B =方向沿Z 方向。
在B f 的作用下,电荷将在元件沿Z 方向的两端面堆积形成电场H E (见图2),它会对载流子产生一静电力E f ,其大小为H E eE f =方向与洛仑兹力B f 相反,即它是阻止电荷继续堆积的。
当B f 和E f 达到静态平衡后,有E B f f =,即b eU eE evB H H /==,于是电荷堆积的两端面(Z 方向)的电势差为vbB U H = (4)通过的电流H I 可表示为nevbd I H -=式中n 是电子浓度,得nebdI v H -=(5)将式(5)代人式(4)可得 nedBI U H H -= 可改写为B KI dBI RU H H H == 该式与式(1)和式(2)一致,neR 1-=就是霍耳系数。
霍尔效应法测磁场实验报告

霍尔效应法测磁场实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、学习用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
3、掌握霍尔元件的特性和使用方法。
二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中(磁场方向垂直于薄片平面),当有电流通过时,在垂直于电流和磁场的方向上会产生一个横向电位差,这种现象称为霍尔效应。
这个横向电位差称为霍尔电压,用$U_H$ 表示。
霍尔电压的大小与电流$I$、磁感应强度$B$ 以及薄片的厚度$d$ 等因素有关,其关系式为:$U_H = K_H IB$其中,$K_H$ 称为霍尔系数,它与半导体材料的性质有关。
2、用霍尔效应法测磁场若已知霍尔元件的灵敏度$K_H$ ,通过测量霍尔电压$U_H$ 和电流$I$ ,就可以计算出磁感应强度$B$ :$B =\frac{U_H}{K_H I}$三、实验仪器霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表、特斯拉计等。
四、实验步骤1、仪器连接(1)将霍尔效应实验仪的各个部件按照说明书正确连接。
(2)将直流电源、毫安表、伏特表等仪器与实验仪连接好。
2、调节仪器(1)调节直流电源的输出电压,使通过霍尔元件的电流达到预定值。
(2)调节特斯拉计,使其归零。
3、测量霍尔电压(1)在不同的磁场强度下,测量霍尔元件两端的电压。
(2)改变电流的方向,再次测量霍尔电压。
4、数据记录将测量得到的数据记录在表格中,包括电流、磁场强度、霍尔电压等。
五、实验数据及处理1、实验数据记录|电流(mA)|磁场强度(T)|霍尔电压(mV)(正电流)|霍尔电压(mV)(负电流)|||||||50|01|256|-258||50|02|512|-515||50|03|768|-771||100|01|512|-515||100|02|1024|-1028||100|03|1536|-1542|2、数据处理(1)计算每个测量点的平均霍尔电压:$U_{H平均} =\frac{U_{H正} + U_{H负}}{2}$(2)根据霍尔系数$K_H$ 和平均霍尔电压、电流计算磁场强度:$B =\frac{U_{H平均}}{K_H I}$3、绘制曲线以磁场强度为横坐标,霍尔电压为纵坐标,绘制霍尔电压与磁场强度的关系曲线。
霍尔原件实验报告

一、实验目的1. 了解霍尔效应的基本原理和实验方法。
2. 掌握霍尔元件的结构、工作原理和应用。
3. 通过实验测量霍尔元件的霍尔电压、霍尔系数等参数。
4. 熟悉霍尔元件在磁场测量中的应用。
二、实验原理霍尔效应是当电流通过半导体材料时,在垂直于电流和磁场方向的两侧会产生电势差的现象。
这种现象是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的。
根据霍尔效应,可以测量磁场的强度和方向。
霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器,其基本结构包括半导体材料、电流源、电极和放大器等。
当电流通过半导体材料时,在垂直于电流和磁场方向的两侧会产生电势差,即霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁场强度、电流强度和半导体材料的霍尔系数有关。
三、实验仪器与设备1. 霍尔元件实验仪2. 电流源3. 磁场发生器4. 数字多用表5. 示波器6. 计算机四、实验步骤1. 连接电路:按照实验仪说明书,将霍尔元件、电流源、磁场发生器和数字多用表等仪器连接好。
2. 设置参数:根据实验要求,设置电流源和磁场发生器的参数。
3. 测量霍尔电压:将数字多用表设置为直流电压测量模式,测量霍尔元件的霍尔电压。
4. 改变磁场强度:调整磁场发生器的参数,改变磁场强度。
5. 记录数据:记录不同磁场强度下的霍尔电压值。
6. 数据处理:利用计算机软件对实验数据进行处理和分析。
五、实验结果与分析1. 霍尔电压与磁场强度的关系:根据实验数据,绘制霍尔电压与磁场强度的关系曲线。
从曲线可以看出,霍尔电压与磁场强度呈线性关系。
2. 霍尔系数的测量:根据霍尔电压、电流强度和磁场强度,计算霍尔系数。
霍尔系数是霍尔元件的重要参数,反映了霍尔元件的灵敏度。
3. 霍尔元件的线性度:通过实验数据,可以评估霍尔元件的线性度。
线性度越高,霍尔元件的测量精度越高。
4. 霍尔元件的稳定性:通过长时间实验,可以评估霍尔元件的稳定性。
稳定性越高,霍尔元件的使用寿命越长。
六、实验结论1. 霍尔效应是利用载流子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转现象。
霍尔效应实验报告步骤(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解霍尔效应的基本原理。
2. 学习使用霍尔效应实验仪测量磁场。
3. 掌握霍尔效应实验的数据记录和处理方法。
4. 通过实验确定材料的导电类型和载流子浓度。
二、实验原理霍尔效应是当电流通过一个导体或半导体时,若导体或半导体处于垂直于电流方向的磁场中,则会在导体或半导体的侧面产生电压,这个电压称为霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁感应强度、电流强度以及导体或半导体的厚度有关。
三、实验仪器1. 霍尔效应实验仪2. 直流稳流电源3. 毫伏电压表4. 霍尔元件5. 导线6. 螺线管7. 磁铁四、实验步骤1. 仪器连接与调整- 将霍尔元件放置在实验仪的样品支架上,确保霍尔元件处于隙缝的中间位置。
- 按照实验仪的接线图连接电路,包括直流稳流电源、霍尔元件、螺线管和毫伏电压表。
- 调节稳流电源,使霍尔元件的工作电流保持在安全范围内(一般不超过10mA)。
- 使用调零旋钮调整毫伏电压表,确保在零磁场下电压读数为零。
2. 测量不等位电压- 在零磁场下,测量霍尔元件的不等位电压,记录数据。
3. 测量霍尔电流与霍尔电压的关系- 保持励磁电流不变,逐渐调节霍尔电流,从1.00mA开始,每隔1.0mA改变一次,记录每次霍尔电流对应的霍尔电压值。
- 改变霍尔电流的方向,重复上述步骤,记录数据。
4. 测量励磁电流与霍尔电压的关系- 保持霍尔电流不变,逐渐调节励磁电流,从100.0mA开始,每隔100.0mA改变一次,记录每次励磁电流对应的霍尔电压值。
- 改变励磁电流的方向,重复上述步骤,记录数据。
5. 绘制曲线- 根据实验数据,绘制霍尔电流与霍尔电压的关系曲线和励磁电流与霍尔电压的关系曲线。
6. 数据处理与分析- 根据霍尔效应的原理,计算霍尔系数和载流子浓度。
- 分析实验结果,确定材料的导电类型。
五、注意事项1. 操作过程中,注意安全,避免触电和电火花。
2. 霍尔元件的工作电流不应超过10mA,以保护元件。
3. 在调节电流和磁场时,注意观察毫伏电压表的读数变化,避免超出量程。
物理实验报告霍尔元件

一、实验目的1. 了解霍尔效应的产生原理及霍尔元件的工作原理;2. 掌握霍尔元件的测试方法及参数测量;3. 学会利用霍尔元件测量磁感应强度及磁场分布;4. 通过实验,加深对电磁学理论的理解。
二、实验原理霍尔效应是指当电流垂直于磁场通过导体或半导体时,在导体的垂直方向上会产生电势差的现象。
霍尔效应的产生原理如下:1. 当电流垂直于磁场通过导体时,载流子(电子或空穴)受到洛伦兹力的作用,使得载流子在垂直于电流和磁场的方向上发生偏转;2. 由于载流子的偏转,导致在导体的垂直方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场;3. 横向电场的作用力与洛伦兹力达到平衡,此时在导体垂直方向上形成的电势差即为霍尔电压。
霍尔元件是一种利用霍尔效应进行磁场测量的装置。
霍尔元件由半导体材料制成,其结构通常为一个长方形薄片,四边引出电极。
当电流通过霍尔元件,并施加外部磁场时,霍尔元件的垂直方向上会产生霍尔电压。
三、实验仪器与设备1. 霍尔元件实验仪;2. 电源;3. 电流表;4. 电压表;5. 磁场发生器;6. 长直螺线管;7. 磁场分布测量装置。
四、实验内容及实验数据记录1. 测试霍尔元件的输出电压与电流的关系,绘制V-I曲线;2. 在长直螺线管中产生磁场,利用霍尔元件测量磁感应强度及磁场分布;3. 测试不同电流和磁场下的霍尔电压,记录实验数据。
五、实验数据处理与分析1. 根据实验数据,绘制V-I曲线,分析霍尔元件的输出电压与电流的关系;2. 利用霍尔元件测量长直螺线管中的磁感应强度,计算磁场分布;3. 分析实验结果,验证霍尔效应的原理。
六、实验结果1. V-I曲线显示,霍尔元件的输出电压与电流成正比;2. 长直螺线管中的磁感应强度为B,磁场分布为Bz;3. 实验结果与理论分析相符,验证了霍尔效应的原理。
七、实验结论1. 霍尔效应的产生原理是载流子在磁场中受到洛伦兹力的作用,导致在垂直于电流和磁场的方向上产生电势差;2. 霍尔元件可以用来测量磁感应强度及磁场分布;3. 本实验成功验证了霍尔效应的原理,加深了对电磁学理论的理解。
用霍尔元件测量磁场实验报告

用霍尔元件测量磁场实验报告实验报告:用霍尔元件测量磁场实验目的:本实验旨在通过实验操作,掌握使用霍尔元件对磁场进行测量的方法,以及训练实验者的实验操作技能和数据处理能力。
实验仪器:1. 霍尔元件;2. 强磁铁;3. 安培计;4. 电源;5. 其他所需器材和工具。
实验原理:霍尔效应是在电场和磁场同时存在时,载流子在材料中受到的洛伦兹力的影响,从而引起跨导电势的现象。
跨导电势可以通过安装在载流子流经处的霍尔元件进行测量。
通过对霍尔电势的测量可以得到材料所处磁场的磁感应强度。
实验步骤:1. 准备实验所需器材和工具,将强磁铁放于霍尔元件所在位置;2. 打开电源,将电流调节到所需实验数值,记录下电流的值;3. 记录下安培计测量到的受载流子极板宽度的值;4. 根据实验要求调整强磁铁的位置,使磁场方向达到要求;5. 将电源参数改变后,重新记录电流和安培计测量到的受载流子极板宽度的值;6. 对实验数据进行处理,得到所需结果。
实验结果:通过实验操作,测得不同磁场条件下的霍尔电势值,得到所需数据。
根据计算得到的数值,可以得到所需结果。
实验结论:1. 本实验通过实验操作,掌握了使用霍尔元件对磁场进行测量的方法。
2. 经过实验数据的处理,根据计算所得结果可以知道,在不同磁场强度下,测得的霍尔电势值不同,强度越大,电势值越大。
3. 本实验通过实验操作,训练了实验者的实验操作技能和数据处理能力,使其掌握了实验分析的方法和技巧。
实验注意事项:1. 在实验过程中,应该注意安全,不得使用过大的电流和磁场。
2. 在实验前,需要对实验器材及仪器进行严格的检查和调试,确保器材完好、仪器可靠。
3. 在实验过程中,需要仔细观察实验现象,正确记录和处理数据,尽量避免误差和偏差。
4. 在实验后,及时整理数据并进行结果分析,撰写实验报告。
总之,本实验是一次较为全面、系统的实验,不仅为学生提供了掌握物理实验技能的机会,也为他们以后从事相关工作打下了坚实的基础。
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用霍尔元件测磁场前言:霍耳效应是德国物理学家霍耳(A.H.Hall 1855—1938)于1879年在他的导师罗兰指导下发现的。
由于这种效应对一般的材料来讲很不明显,因而长期未得到实际应用。
六十年代以来,随着半导体工艺和材料的发展,这一效应才在科学实验和工程技术中得到了广泛应用。
利用半导体材料制成的霍耳元件,特别是测量元件,广泛应用于工业自动化和电子技术等方面。
由于霍耳元件的面积可以做得很小,所以可用它测量某点或缝隙中的磁场。
此外,还可以利用这一效应来测量半导体中的载流子浓度及判别半导体的类型等。
近年来霍耳效应得到了重要发展,冯﹒克利青在极强磁场和极低温度下观察到了量子霍耳效应,它的应用大大提高了有关基本常数测量的准确性。
在工业生产要求自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍耳器件,会有更广阔的应用前景。
了解这一富有实用性的实验,对今后的工作将大有益处。
教学目的:1.了解霍尔效应产生的机理,掌握测试霍尔器件的工作特性。
2.掌握用霍尔元件测量磁场的原理和方法。
3.学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。
教学重难点:1. 霍尔效应2. 霍尔片载流子类型判定。
实验原理如右图所示,把一长方形半导体薄片放入磁场中,其平面与磁场垂直,薄片的四个侧面分别引出两对电极(M、N和P、S),径电极M、N通以直流电流I H,则在P、S极所在侧面产生电势差,这一现象称为霍尔效应。
这电势差叫做霍尔电势差,这样的小薄片就是霍尔片。
假设霍尔片是由n 型半导体材料制成的,其载流子为电子,在电极M 、N 上通过的电流由M 极进入,N 极出来(如图),则片中载流子(电子)的运动方向与电流I S 的方向相反为v,运动的载流子在磁场B 中要受到洛仑兹力f B 的作用,f B =e v ×B ,电子在f B 的作用下,在由N →M 运动的过程中,同时要向S 极所在的侧面偏转(即向下方偏转),结果使下侧面积聚电子而带负电,相应的上侧面积(P 极所在侧面)带正电,在上下两侧面之间就形成电势差V H ,即霍尔电势差。
薄片中电子在受到f B 作用的同时,要受到霍尔电压产生的霍尔电场E H 的作用。
f H 的方向与f B 的方向正好相反,E H =V H /b , b 是上下侧面之间的距离即薄片的宽度,当f H +f B =0时,电子受力为零达到稳定状态,则有–e E H +(–e v ×B)=0E H = - v ×B因 v 垂直B ,故 E H =v B (v 是载流子的平均速度) 霍尔电压为 V H = b E H = b v B 。
设薄片中电子浓度为n ,则I S =nedb v , v =I S /nedb 。
V H = I S B/ned =K H I S B式中比例系数K H = 1/ned ,称为霍尔元件的灵敏度。
将V H =K H I S B 改写得 B = V H / K H I S如果我们知道了霍尔电流I H ,霍尔电压V H 的大小和霍尔元件的灵敏度K H ,我们就可以算出磁感应强度B 。
实际测量时所测得的电压不只是V H ,还包括其他因素带来的附加电压。
根据其产生的原因及特点,测量时可用改变I S 和B 的方向的方法,抵消某些因素的影响。
例如测量时首先任取某一方向的I S 和B 为正,当改变它们的方向时为负,保持I S 、B 的数值不变,取(I S+,B +)、(I S-、B +)、(I S+、B -)、(I S-,B -)四种条件进行测量,测量结果分别为:V 1= V H +V 0+V E +V N +V RL V 2=-V H -V 0-V E +V N +V RL V 3=-V H +V 0-V E -V N -V RL V 4=V H -V 0+V E -V N -V RL从上述结果中消去V 0,V N 和V RL ,得到V H =41(V 1-V 2-V 3+V 4)-V E一般地V E比V H小得多,在误差范围内可以忽略不计。
实验仪器TH-S型螺线管磁场测定实验组合仪。
1.实验仪介绍如图所示,探杆固定在二维(X,Y方向)调节支架上。
其中Y方向调节支架通过旋钮Y 调节探杆中心轴线与螺线管内孔轴线位置,应使之重合。
X方向调节支架通过旋钮X1,X2来调节探杆的轴向位置, 其位置可通过标尺读出。
位置右端中心左端X1(cm)0 14 14X2(cm)0 0 142.测试仪1.“Is输出”:霍尔器件工作电流源,输出电流0~10mA,通过“Is调节”旋钮调节。
2. “I M输出”:螺线管励磁电流源,输出电流0~1A,通过“I M调节”旋钮调节。
上述俩组恒流源读数可通过“测量选择”按键共用一只数字电流表“I S(mA).I M(A)“显示,按键测I M,放键测I S。
3.直流数字电压表“V H.V O(mV)”,供测量霍尔电压用。
实验步骤1.按图接好电路,K1、K2、K3都断开,注意Is和Im不可接反,将Is和Im调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输入电流趋于最小状态。
2.转动霍尔器件探杆支架的旋钮X1或X2,慢慢将霍尔器件移到螺线管的中心位置( X1=14cm ,X2=0) (注:以相距螺线管两端口等远的中心位置为坐标原点,则探头离中心的距离为X=14-X1-X2)。
打开测试仪电源,按下“测量选择”按钮,合上闸刀开关K3,调节Im=0.800A并在测试过程终保持不变, 弹出“测量选择”按钮,依次按表1调节Is,测出相应的V1,V2,V3,V4,绘制V H-Is曲线。
3. 调节Is=8.00mA并在测试过程终保持不变, 按下“测量选择”按钮,依次按表2调节Im测出相应的V1,V2,V3,V4,绘制V H-Im曲线(注:改变Im时要快,每测好一组数据断开闸刀开关K3后再记录数据,避免螺线管发热)。
4. 调节Is=8.00mA,Im=0.800A,X1=0 ,X2=0依次按表3调节X1,X2测出相应的V1,V2,V3,V4,记录K H和n,绘制B-X曲线,验证螺线管端口的磁感应强度为中心位置的1/2(注:调节探头位置时应将闸刀开关K1,K3断开).5.将将Is和Im调到最小,断开三个闸刀开关,关闭电源拆线收拾仪器。
实验数据记录与处理示例1.表1 Im=0.800AIs(mA) V1(mV) V2(mV) V3(mV) V4(mV)44 32 1V VVVV H-+-=(mV)4.00 -0.84 1.03 -1.00 0.87 0.946.00 -1.26 1.53 -1.49 1.30 1.408.00 -1.67 2.04 -1.98 1.73 1.8610.00 -2.08 2.54 -2.47 2.17 2.322. 表2 Is=8.00mAIs(mA) V1(mV) V2(mV) V3(mV) V4(mV)44 32 1V VVVV H-+-=(mV)0.400 -0.77 1.10 -1.05 0.82 0.940.600 -1.22 1.56 -1.50 1.27 1.390.800 -1.67 2.04 -1.98 1.73 1.861.000 -2.13 2.47 -2.41 2.18 2.30霍尔电压与霍尔电流的关系曲线霍尔电压与励磁电流的关系曲线从图上可以清楚看到霍尔电压与霍尔电流,励磁电流之间成线性关系。
3.表3 Is=8.00mA Im=0.800A X=14-X1-X2X 1 X 2 X V 1(mV) V 2(mV) V 3(mV) V 4(mV) V H (mV) B(KGS)0.0 0.0 14.0 -0.64 0.95 -0.90 0.70 0.80 0.048 0.5 0.0 13.5 -1.13 1.43 -1.38 1.18 1.28 0.076 1.0 0.0 13.0 -1.40 1.71 -1.66 1.46 1.56 0.093 1.5 0.0 12.5 -1.54 1.85 -1.80 1.60 1.70 0.101 2.0 0.0 12.0 -1.60 1.91 -1.86 1.66 1.76 0.105 5.0 0.0 9.0 -1.68 1.99 -1.93 1.73 1.83 0.109 8.0 0.0 6.0 -1.67 1.98 -1.93 1.73 1.83 0.109 11.0 0.0 3.0 -1.69 2.00 -1.95 1.74 1.84 0.110 14.0 0.0 0.0 -1.67 1.98 -1.93 1.73 1.83 0.109 14.0 3.0 -3.0 -1.69 1.99 -1.94 1.74 1.84 0.110 14.0 6.0 -6.0 -1.69 1.99 -1.94 1.74 1.84 0.110 14.0 9.0 -9.0 -1.68 1.98 -1.93 1.73 1.83 0.109 14.0 12.0 -12.0 -1.60 1.91 -1.86 1.66 1.76 0.105 14.0 12.5 -12.5 -1.56 1.86 -1.81 1.61 1.71 0.102 14.0 13.0 -13.0 -1.45 1.77 -1.72 1.51 1.61 0.096 14.0 13.5 -13.5 -1.24 1.56 -1.51 1.29 1.40 0.083 14.014.0-14.0-0.861.17-1.120.911.020.061螺线管中心磁感应强度理论值:N=109.7×102/m K H =2.10mV/mA ·KGS)(110.0)(01103.0800.0107.1091042700KGS T NI B M ==⨯⨯⨯⨯==-πμ实验值:)(109.0KGS B = 相对误差:%9.0%100110.0110.0109.0%10000=⨯-=⨯-=B B B E 螺线管轴线磁感应强度分布曲线4. 霍尔片载流子类型的判断不同载流子类型的霍尔片在相同条件下,产生的电动势在方向上会有差异。
霍尔片位置及螺线管线圈绕向如图所示,实验中霍尔电流,励磁电流和霍尔电压极性如下表:接线柱类别霍尔电流I H输入端霍尔电压U H输出端励磁电流I M输入端接线柱编号 1 2 3 4 5 6接线柱正负极性+ - + - - + 即:霍尔电流从1→2沿X轴正向,磁场沿Z轴正向.若霍尔片为n型,则3端输出为“+”;若霍尔片为p型,则3端输出为“-”从上述分析可知:实验材料为p型,载流子为空穴。
实验注意事项1.接线时K1、K2、K3都断开,注意Is和Im不可接反。
2.开机前,将Is和Im调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输入电流趋于最小状态。