霍尔效应及其应用
电磁感应中的霍尔效应与应用
电磁感应中的霍尔效应与应用电磁感应是电磁学中一个重要的概念，指的是导线中的电流或磁场发生变化时，会在导线附近产生感应电动势。
在电磁感应的研究中，霍尔效应是一种常见的现象，具有广泛的应用。
本文将详细介绍霍尔效应的原理、实验方法，以及在实际中的应用。
一、霍尔效应的原理霍尔效应是美国物理学家霍尔在19世纪提出的。
当导体中通有电流时，导体内部的自由电子会受到洛伦兹力的作用，沿着某个方向发生偏转。
这个方向垂直于电流方向和磁场方向，称为霍尔方向。
霍尔效应可以通过以下公式来计算：\[ E = R_H \cdot I \cdot B \]其中，E表示感应电动势，R_H是霍尔系数，I是电流强度，B是磁场强度。
二、霍尔效应的实验方法为了观察和测量霍尔效应，可以进行如下实验：1. 准备材料：霍尔元件、电流源、磁铁等。
2. 将霍尔元件连接到电路并选定适当的电流和磁场强度。
3. 通过调节电流和磁场，观察和测量霍尔元件产生的感应电动势。
三、霍尔效应的应用霍尔效应在实际中有着多种应用，以下列举其中几个常见的应用领域。
1. 传感器：霍尔效应可以用作传感器测量磁场强度，被广泛应用于磁传感器中。
例如，汽车中的转向角度传感器、电子设备中的接近开关，都可以利用霍尔效应进行测量。
2. 电动机控制：通过测量电动机中的霍尔元件产生的感应电动势，可以实现电动机的速度控制、位置检测等功能。
3. 磁存储器：霍尔效应还可以应用于磁存储器中，通过利用霍尔元件的磁场依赖性，实现数据的读写和存储。
4. 流量计：流量计是一种用来测量气体或液体流量的仪器，霍尔效应可以实现流量计的测量和控制。
5. 电子称：电子秤通常使用霍尔元件来测量被称物体的质量，精度较高且响应速度快。
结论霍尔效应是电磁感应的一个重要现象，通过实验可验证该效应的存在，并测量感应电动势。
在实际应用中，霍尔效应被广泛用于传感器、电动机控制、磁存储器、流量计和电子称等领域。
随着科学技术的不断发展，霍尔效应的应用前景将会更加广阔。
霍尔效应及其应用
实验七、霍尔效应1879年，霍尔在研究截流导体在磁场中的受力情况时，发现了一种现象：给处于匀强磁场中的板状金属导体，通以垂直于磁场方向的电流时，肝在金属板的上下两表面间产生一个横向电势差，这一现象称为霍尔效应。
霍尔效应不只是在金属导体中产生，在半导体或导体中同样也能产生，且半导体中的霍尔效应更加显著。
霍尔效应是研究半导体材料性能的重要理论根据，利用半导体材料制成的霍尔元件，又称为霍尔传感器。
一、实验目的1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。
2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的ＶＨ－ＩＳ和ＶＨ－ＩＭ曲线。
3．确定试样的导电类型，载流了的浓度以及迁移率。
二、实验仪器霍尔效应仪；霍尔效应测试仪、fx-3600p 计算器。
三、实验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。
假定有如图所示的金属块中，通以水平向右的沿Ｘ轴正方向的电流Ｉ，外加沿Ｚ轴正方向的磁感应强度为Ｂ的磁场。
由于金属中形成电流的是电子，电子的定向移动方向与电流方向相反，即沿Ｘ轴负方向。
此时电子在磁场中受洛仑兹力f H ，方向向下，则电子向金属块的下沿聚集，相应正电荷则在上板。
这样形成由上向下的电场E H ，使后来的电子在受到向下洛仑兹力f H 的同时，还受到向上的电场力f E ，最终两个力平衡，上下板的电荷达到稳定状态。
这时上下板之间的电压称之为霍尔电压，这种效应叫霍尔效应。
霍尔电压的计算公式的推导：设电子的电量为e ，单位体积中的自由移动的电荷数—即载流了浓度为n ，霍尔片的厚度为d,高度为b ，则由f H =qVB,f e =qE,I=neSv=nebdv;f e =f H.最后推出：B I K nedBI b E U S H S H H === （1） 其中U H 为霍尔电压（A ！、A 之间的电压），它与I S B 的积成正比。
比例系数K H =1/ned 称为霍尔灵敏度，它反映材料的霍尔效应强弱的重要参数，表示该元件在单位磁感应强度和单位工作电流时霍尔电压的大小。
霍尔效应的应用和原理
霍尔效应的应用和原理1. 介绍霍尔效应是指在通过一定的电流流过具有一定形状和大小的金属或半导体的时候，垂直于电流方向的横向电压差。
该效应由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年发现并命名。
霍尔效应不仅有重要的理论意义，还具有广泛的应用，包括传感器、电子器件、测量、电力、磁体等领域。
本文将重点介绍霍尔效应的应用和原理。
2. 应用2.1 磁场传感器霍尔效应可以用于制造磁场传感器，这些传感器可以测量磁场的强度和方向。
其中最常见的应用是如下几种：•磁力计：通过测量对象周围的磁场变化来检测物体的位置和运动。
•磁场计：测量磁场的大小和磁极的方向，并将其转化为电信号。
磁场传感器广泛应用于社交媒体、电子游戏、导航系统、安防系统等领域。
2.2 电流测量霍尔效应可以应用于电流测量。
通过将电流传导器件放在电路中，利用霍尔传感器测量横向电压差并根据一定的数学计算关系求得电流大小。
这种方法可以测量直流和交流电流。
电流测量是电力行业、电子设备制造业和电动车制造业中常见的应用。
2.3 速度测量霍尔效应也可以用于速度测量。
在车辆的制动系统中，可以使用霍尔传感器检测车轮的转速，并根据转速计算车辆的速度。
此外，霍尔传感器还可用于工业机械设备以及风力发电机组等领域的速度测量。
3. 原理3.1 霍尔元件霍尔元件通常由铬、铂、铜等金属制成的片状金属电极组成。
在元件的一边施加电流，而在另一边测量横向电压差。
元件两侧的接触电极与电流方向垂直，并且在两个接地电极之间有一定距离。
3.2 磁场作用当将一个垂直于电流方向的磁场加在霍尔元件上时，由于电子的洛仑兹力作用，电子会产生一个横向偏转运动，从而形成横向电压差。
这个横向电压差正比于电流的大小和磁场的强度。
通过测量这个横向电压差，可以间接测量电流或磁场的值。
4. 结论霍尔效应是一种重要的物理现象，它不仅有理论研究的意义，还在很多领域发挥着重要的应用价值。
磁场传感器、电流测量和速度测量是霍尔效应最常见的应用领域。
霍尔效应的应用举例及原理
霍尔效应的应用举例及原理简介霍尔效应是指当电流通过载流子密度较高的材料时，在磁场的作用下，产生的电势差现象。
这种效应被广泛应用于各种电子设备和传感器中。
本文将介绍几个应用霍尔效应的实际例子，并解释其原理。
1. 磁场检测器霍尔效应的一个主要应用就是磁场检测器。
通过测量通过材料的电流和磁场之间的关系，可以实时监测磁场的强度和方向。
这种检测器常用于工业控制系统中，用于测量电机、传感器和磁铁生成的磁场。
•磁场强度测量：通过将霍尔元件置于被测磁场附近，可以根据霍尔电压的变化来推导磁场的强度。
由于霍尔效应对磁场的敏感性很高，因此可以非常准确地测量强磁场和弱磁场。
•磁场方向检测：通过在材料中放置多个霍尔元件，并分别测量它们的输出电压，可以判断磁场的方向。
根据霍尔电压的变化规律，可以获得磁场的方向信息。
2. 位置传感器霍尔效应在位置传感器中发挥着重要作用。
通过结合磁场和霍尔效应，可以实现非接触式的位置测量。
•线性位置传感器：线性霍尔元件被用于测量物体相对于传感器的位置。
通过不同位置上的磁场强度的变化，可以确定物体的具体位置。
这种传感器常用于汽车行程传感器、液位传感器等应用中。
•旋转位置传感器：旋转霍尔传感器可以测量物体的角度。
通过将磁场和霍尔元件组合在旋转部件上，可以实时记录旋转部件的位置。
这种传感器被广泛应用于工业自动化以及汽车行程控制系统中。
3. 电流测量器霍尔效应还可以用作电流测量器。
通过测量通过材料的电流和产生的磁场之间的关系，可以实时测量电流的强度。
•直流电流测量：通过将霍尔元件置于电流载流子流动的路径上，可以根据霍尔电势差的变化来测量电流强度。
可以将霍尔元件配合一个伏安表来实现准确的直流电流测量。
•交流电流测量：对于交流电流的测量，通常需要将霍尔元件与其他电路元件（如滤波电感、电容）组合使用，以消除干扰信号。
通过采集霍尔电势差的变化并根据对应的电路设计进行处理，可以实现交流电流测量。
4. 磁力计霍尔效应也常用于制作磁力计，用于测量磁场的强度。
霍尔效应及其在电子学中的应用
霍尔效应及其在电子学中的应用引言：霍尔效应是指当电流通过一个导体时，如果该导体置于磁场中，则会产生一种垂直于电流方向和磁场方向的电势差，即霍尔电压。
霍尔效应的发现不仅为物理学研究提供了新的视角，而且在电子学领域中有着广泛的应用。
一、霍尔效应的基本原理：霍尔效应的基本原理可以通过洛兹定律来解释。
洛兹定律是基于洛伦兹力的作用而得出的，该力是指在磁场中有电荷运动时，电荷所受到的力。
当电流通过导体时，导体中的自由电荷受到磁场的作用，导致它们沿着导体宽度方向产生移动，从而形成正负电荷堆积。
这样，在导体两侧就会形成一个电势差，即霍尔电压。
二、霍尔效应的特点：1. 非接触性：霍尔效应的测量是通过测量导体侧面的霍尔电压来实现的，因此不需要直接接触到导体表面，具有非接触性的特点。
2. 与磁场强度成正比：霍尔电势差与磁场强度成正比，在实际应用中可以通过改变磁场强度来调节霍尔电势差的大小。
3. 与电流方向有关：霍尔电势差方向与电流方向、磁场方向及电荷载流子的类型有关。
根据霍尔电势差的正负可以确定电流方向以及电荷载流子的类型。
三、霍尔效应在电子学中的应用：1. 霍尔元件：霍尔元件是利用霍尔效应进行测量和控制的器件。
通过霍尔电势差的变化可以实现对磁场强度的测量，广泛应用于磁场传感器、电流传感器、角度传感器等领域。
在工业自动化、电力系统监测以及交通运输等方面都有广泛的应用。
2. 电流测量：由于霍尔电势差与电流成正比，因此可以利用霍尔元件进行电流的测量。
相比传统的电流测量方式，霍尔电流传感器具有无接触、无损耗、精度高等优点，广泛应用于电力仪表、电动机控制、电力系统保护等领域。
3. 磁场测量：霍尔传感器可以通过测量霍尔电势差来实现对磁场强度的测量。
在磁场监测、导航定位、磁存储等领域，霍尔传感器被广泛应用。
4. 磁场控制：通过控制霍尔效应产生的电势差，可以实现对磁场的控制。
在磁室、磁选择器等领域中，利用霍尔效应的特点可以实现精确的磁场控制。
霍尔效应及其应用
霍尔效应及其应用霍尔效应是1879年美国物理学家霍尔读研究生期间在做研究载流子导体在磁场中受力作用实验时发现的。
阐述了霍尔效应的原理，霍尔元件的特点和分类以及在各个领域中的应用。
霍尔效应霍尔元件应用一、霍尔效应原理霍尔效应是1879年美国物理学家霍尔读研究生期间在做研究载流子导体在磁场中受力作用实验时发现的。
霍尔效应是载流试样在与之垂直的磁场中由于载流子受洛仑兹力作用发生偏转而在垂直于电流和磁场方向的试样的两个端面上出现等量异号电荷而产生横向电势差UH的现象。
电势差UH称为霍尔电压，EH 称为霍尔电场强度。
此时的载流子既受到洛伦兹力作用又受到与洛伦兹力方向相反的霍尔电场力作用，当载流子所受的洛伦兹力与霍尔电场力相等时，霍尔电压保持相对稳定。
二、霍尔元件的特点和分类1.霍尔元件的特点。
霍尔元件的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，调试方便等。
霍尔元件和永久磁体都能在很宽的温度范围(-40℃～1 50℃)、很强的振动冲击条件下工作，且磁场不受一般介质的阻隔。
另外它的变换器组件能够和相关的信号处理电路集成到同一片硅片上，体积小，成本低，且具有较好的抗电磁干扰性能。
2.霍尔元件的分类。
按照霍尔元件的结构可分为：一维霍尔元件、二维霍尔元件和三维霍尔元件。
一维霍尔元件又被称为单轴霍尔元件，它的主要参数是灵敏度、工作温度和频率响应。
运用此类器件时，就可将与适当的小磁钢一起运动的物体的位置、位移、速度、角度等信息以电信号的形式传感出来，达到了自动测量与控制的目的。
二维霍尔元件的结构是二维平面，也被称为平面霍尔元件；三维霍尔元件通常被称为非平面霍尔元件。
霍尔元件按功能可分为：线形元件、开关、锁存器和专用传感器。
三、霍尔效应的应用人们在利用霍尔效应原理开发的各种霍尔元件已广泛应用于精密测磁、自动化控制、通信、计算机、航天航空等工业部门及国防领域。
例说霍尔效应的五类应用
例说霍尔效应的五类应用
霍尔效应是指在电磁场中某些磁性材料的磁化方向与电磁场强度成正比的现象。
它可以用来进行传感和控制。
常见的霍尔效应应用有五类：
1.位置和速度传感器：霍尔效应电机可以用来检测物体的
位置和速度，常用于汽车、机器人和航空航天等领域。
2.电机和马达：霍尔效应电机可以用来驱动各种机械设备
，如汽车、手机、电视和电脑等。
3.控制器：霍尔效应传感器可以用来控制各种机械设备的
运动，如航空航天、机器人和自动控制系统。
4.医疗和生物传感器：霍尔效应传感器可以用来监测人体
的生理信息，如心率、血压和血糖等。
5.磁性分离和磁性纯化：霍尔效应可以用来分离和纯化各
种磁性材料，如铁、钴和铬
1.磁性分离和磁性纯化：霍尔效应可以用来分离和纯化各
种磁性材料，如铁、钴和铬。
2.数据存储：霍尔效应也可以用来存储数据，例如磁盘驱
动器和磁带库。
3.动力学研究：霍尔效应也可以用来进行动力学研究，例
如磁流体力学和磁阻流体力学。
4.电磁兼容性（EMC）：霍尔效应也可以用来进行电磁兼
容性测试，例如防护电磁干扰。
这些应用说明了霍尔效应在工业和科学领域的重要性，它的应用范围非常广泛，可以用来检测、传感、驱动、控制、存储和研究等。
17-实验十七 霍尔效应及其应用
L
b
B
d
Uσ
B=0
I U
SL σS
式中，S =bd
Байду номын сангаас
磁感应强度B
实验仪器
霍尔片位置调节
霍尔片
给霍尔片 提供电流
霍尔片 UH、Uσ输出
给圆线圈提 供电流 给各开
2个圆线圈，通 关供电 电后产生磁场
输 出
给霍尔片 提供电流
霍尔片 UH、Uσ测量
给圆线圈提 供电流
注意事项
霍尔片性脆易碎、电极易断，严禁用手去触摸，以免损 坏！
就一定的霍尔器件而言，其厚度是一定的，所以实用
上常采用KH=RH/d来表示器件的灵敏度，简称霍尔灵敏度。 显然，KH可通过式KH=UH/ISB来测量，单位一般用mV/(mA T)。
RH和KH的比较
RH是霍尔系数，由材料决定，是反映材料霍尔效应强弱 的重要参数。KH是霍尔灵敏度，除和材料有关外，还和霍尔 器件的厚度有关。两者关系：KH=RH/d。
原理简介
置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场方向垂直， 则在垂直于电流和磁场方向的两个端面之间会产生一附加 的电压UH，这一现象就是霍尔效应。
实验目的
测绘试样的UH-IS和UH-IM曲线（即研究UH和I、B的关系）。 测量试样的霍尔灵敏度KH、电导率σ。 利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。
实验原理
霍尔电压UH 霍尔电压从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛
伦兹力作用而引起的偏转所产生的。
此面失去部分电子 带正电
UH
B
d
此面得到部分电子带
负电
霍尔系数
（反映材料霍尔效应强 弱的重要参数。）
霍尔灵敏度KH
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霍尔效应及其应用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。
1879年美国霍普金斯大学研究生霍尔在研究金属导电机理时发现了这种电磁现象，故称霍尔效应。
后来曾有人利用霍尔效应制成测量磁场的磁传感器，但因金属的霍尔效应太弱而未能得到实际应用。
随着半导体材料和制造工艺的发展，人们又利用半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著、结构简单、形小体轻、无触点、频带宽、动态特性好、寿命长，因而被广泛应用于自动化技术、检测技术、传感器技术及信息处理等方面。
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。
霍尔效应也是研究半导体性能的基本方法，通过霍尔效应实验所测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型，载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
【实验目的】(1) 了解霍尔效应产生的机理及霍尔元件有关参数的含义和作用。
(2) 学习利用霍尔效应研究半导体材料性能的方法及消除副效应影响的方法。
(3) 学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。
(4) 学习用最小二乘法和作图法处理数据。
【实验原理】(1) 霍尔效应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的作用而引起的偏转。
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的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
这个现象叫做霍尔效应。
如图1.1所示，把一块半导体薄片放在垂直于它的磁感应强度为B 的磁场中（B 的方向沿Z 轴方向），若沿X 方向通以电流S I 时，薄片内定向移动的载流子受到的洛伦兹力B F 为：quB F B = ，其中q ,u 分别是载流子的电量和移动速度。
载流子受力偏转的结果使电荷在'AA 两侧积聚而形成电场，电场的取向取决于试样的导电类型。
设载流子为电子，则B F 沿着负Y 轴负方向，这个电场又给载流子一个与B F 反方向的电场力E F 。
设H E 为电场强度，H V 为A 、'A 间的电位差，b 为薄片宽度，则bV q qE F H H E == （1.1）达到稳恒状态时，电场力和洛伦兹力平衡，有E B F F = ， 即bV q quB H =（1.2） 设载流子的浓度用n 表示，薄片的厚度用d 表示，因电流强度S I 与u 的关系为 bdnqu I S =，或bdnq I u S =，故得 dB I nq V S H 1= （1.3） 令nqR H 1= （1.4） 则（1.3）式可写成 dB I R V S H H = （1.5） H V 称为霍尔电压，S I 称为控制电流。
比例系数R H 称为霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。
由（1.5）式可知，霍尔电压V H 与I S 、B 的乘积成正比，与样品的厚度d 成反比。
(2)霍尔效应在研究半导体性能中的应用1.霍尔系数R H 的测量由（1.5）式可知，只要测得I S 、B 和相应的V H 以及霍尔片的厚度d ，霍尔系数R H 可以按下式计算求得 BI d V R S H H = （1.6） 根据霍尔系数R H ，可进一步确定以下参数。
2.根据R H 的符号判断样品的导电类型XYZ半导体材料有N 型（电子型）和P 型（空穴型）两种，前者的载流子为电子，带负电；后者载流子为空穴，相当于带正电的粒子。
判别的方法是按图 1.1所示的I S 和B 的方向，若0'>-=D D H V V V ，即D D V V >'，则 R H >0,样品属n 型（电子型）半导体材料；反之,样品属p 型（空穴型）半导体材料。
3.由R H 确定样品的载流子浓度n（1.4）式是假定所有的载流子都具有相同的漂移速度得到的。
如果考虑载流子速度的统计分布规律，这个关系式需引入一个38π的修正因子。
可得， qR n H 138π= （1.7） 根据测得的霍尔系数R H ，由（1.7）式可确定样品的载流子浓度n 。
4.结合电导率的测量，计算载流子的迁移率厚度为d ，宽度为b 的样品，通过电流为S I 时，测得长度为L （5.0mm ）的一段样品材料上的电压为0V ，对应的电阻SI V R 0=。
由于电导率σ与电阻率ρ（单位长度上的电阻）互为倒数，所以由此可求出样品的σ为：bdV L I bdR L S 01===ρσ (1.8) 电导率σ与载流子浓度n 及迁移率u 之间有如下关系：σσH R nq u == (1.9)式中q 为电子电量．5.利用霍尔效应测磁场 令nqdd R K H H 1==（1.5）式可写成如下形式 B I K V S H H = （1.10）比例系数H K 称为霍尔元件的灵敏度，表示该元件在单位磁场强度和单位控制电流时的霍尔电压。
H K 的大小与材料性质（种类、载流子浓度）及霍尔片的尺寸（厚度）有关。
对一定的霍尔元件在温度和磁场变化不大时，可认为H K 基本上是常数。
可用实验方法测得，一般要求H K 愈大愈好。
H K 的单位为T mA mV ⋅/。
由(1.10)式可以看出，如果知道了霍尔片的灵敏度H K ，用仪器分别测出控制电流I S 及霍尔电压H V ，就可以算出磁场B 的大小，这就是用霍尔效应测磁场的原理。
从以上分析可知，要得到大的霍尔电压，关键是选择霍尔系数大（即迁移率高、电阻率高）的材料。
就金属导体而言，u 和ρ均很小，而不良导体ρ虽高，但u 极小，因此上述两种材料均不适宜用来制造霍尔器件。
由于半导体的u 高，ρ适中，是制造霍尔元件比较理想的材料，加之，电子的迁移率比空穴的迁移率大，所以霍尔元件多采用n 型半导体材料。
此外元件厚度d 愈薄，K H 愈高，所以制作时，往往采用减少d 的办法来增加灵敏度，但不能认为d 愈薄愈好，因为此时元件的输入和输出电阻将会增加，这对霍尔元件是不希望的。
本实验采用的霍尔片的厚度d 为0.2mm ，为1.5mm ，长度L 为1.5mm 。
由于霍尔效应建立需要的时间很短（约在10–12—10–14 s 内），因此使用霍尔元件时可以用直流电或交流电。
若控制电流S I 用交流电t I I S ωsin 0=, 则t I B K B I K V H S H H ωsin 0⋅=⋅⋅=所得的霍尔电压也是交变的，在使用交流电情况下，（1.1.5）式仍可使用，只是式中的S I 和H V 应理解为有效值。
（3）伴随霍尔电压产生的附加电压及其消除方法在霍尔效应产生的过程中伴随有多种副效应，（参看附录）这些副效应产生的电压主要有：a. 厄廷好森效应产生的E V ；b. 能脱斯效应产生的N V ；c. 里纪—勒杜克效应产生的R V ；d. 不等位电位差0V 。
这些副效应产生的附加电压迭加在霍尔电压上，使测得的电压值并不完全是霍尔电压。
因此必须采取措施消除或减小各种副效应的影响。
若依次改变电流方向、磁场方向，取各测量值的平均值，就可以把大部分副效应消除掉，即测量值的平均值就是霍尔电压。
设电流、磁场取某方向（定为正方向）时，所有副效应与霍尔效应的电位差均为正（如果有负结果也是一样），用数学形式表示各种副效应的消除方法如下：),(S I B ++ 01V V V V V V R N E H ++++=； ),(S I B -+ 02V V V V V V R N E H -++--= ),(S I B -- 03V V V V V V R N E H ---+=； ),(S I B +- 04V V V V V V R N E H +---= 则 )(44321E H V V V V V V +=-+-其中只有厄廷好森效应产生的电位差E V 无法消除，但E V 一般较小，可以忽略。
所以得： )(414321V V V V V H -+-=（1.11）； 或： ()432141V V V V V H +++= (1.12)在精密测量中，可采用交变磁场和交流电流及相应的测量仪器，使霍尔片上、下两侧来不及产生温差；从而可使霍尔电压的测量减小误差。
【实验仪器】DH4512系列霍尔效应实验仪【实验内容和步骤】一、开机前的准备工作1. 仔细检查测试仪面板上的“S I 输出”、“ M I 输出”、“ H V 、0V 输入”三对接线柱分别与实验仪的三对相应接线柱是否正确连接。
{a.将DH4512型霍尔效应测试仪面板右下方的励磁电流I M 的直流恒流源输出端（0～0.5A ），接DH4512型霍尔效应实验架上的I M 磁场励磁电流的输入端（将红接线柱与红接线柱对应相连，黑接线柱与黑接线柱对应相连）。
b.“测试仪”左下方供给霍尔元件工作电流I S 的直流恒流源（0～3mA ）输出端，接“实验架”上I S 霍尔片工作电流输入端（将红接线柱与红接线柱对应相连，黑接线柱与黑接线柱对应相连）。
c.“测试仪”H V 、σV 测量端，接“实验架”中部的V H 输出端。
注意：以上三组线千万不能接错，以免烧坏元件。
d.用一边是分开的接线插、一边是双芯插头的控制连接线与测试仪背部的插孔相连接(红色插头与红色插座相联, 黑色插头与黑色插座相联)。
}2.将S I 和M I 的调节旋扭逆时针旋至最小。
3.检查霍尔片是否在双线圈的中心位置。
4.接通电源，预热数分钟即可开始实验。
二、确定半导体硅单晶样品的霍尔系数H R 和载流子浓度na. 在稳恒磁场中（保持励磁电流=M I 500mA 不变），改变样品的控制电流S I 从1.50mA 至3.50mA ，间隔0.50mA ，用对称测量法测出相应的霍尔电压H V ，把H V —S I 数据填入表1.1。
b. 保持样品的控制电流=S I 3.50mA 不变，改变励磁电流M I 从100m Ａ至500m Ａ间隔100mA ，从而测出在不同磁感应强度B 的磁场中样品的霍尔电压H V ，将H V —M I 数据记录在自拟的数据表中。
三、测出通电样品一段长度上的电压0V ，从而确定样品的电导率σ和载流子迁移率u 把2个＂H V 、σV ＂测量选择拨向σV ，将Is ，I M 都调零时，调节中间的霍尔电压表，使其显示为0mV 。
取=S I 2.00mA ，改变S I 的方向，由两次测量值求出平均值2/)(02010V V V +=。