霍尔效应及其应用(修)
霍尔效应及其应用实验报告数据处理
霍尔效应及其应用实验报告数据处理一、实验目的本次实验的主要目的是通过测量霍尔电压、电流等物理量，深入理解霍尔效应的原理，并探究其在实际中的应用。
同时，通过对实验数据的处理和分析，提高我们的科学研究能力和数据处理技巧。
二、实验原理霍尔效应是指当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象称为霍尔效应。
假设导体中的载流子为电子，其电荷量为 e，平均定向移动速度为v，导体宽度为 b，厚度为 d，外加磁场的磁感应强度为 B。
则电子受到的洛伦兹力为 F ＝ e v B，在洛伦兹力的作用下，电子会向导体的一侧偏转，从而在导体两侧产生电势差，即霍尔电压 UH 。
根据霍尔效应的基本公式：UH ＝ RH I B ／ d ，其中 RH 为霍尔系数。
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、连接实验仪器，将霍尔元件放入磁场中，确保磁场方向与霍尔元件平面垂直。
2、调节直流电源，给霍尔元件通入恒定电流 I ，并记录电流值。
3、用特斯拉计测量磁场的磁感应强度 B ，并记录。
4、测量霍尔元件两端的霍尔电压 UH ，改变电流和磁场的方向，多次测量取平均值。
五、实验数据记录以下是一组实验数据示例：｜电流 I （mA) ｜磁场 B （T) ｜霍尔电压 UH （mV) ｜｜｜｜｜｜ 500 ｜ 050 ｜ 250 ｜｜ 500 ｜ 100 ｜ 500 ｜｜ 500 ｜ 150 ｜ 750 ｜｜ 1000 ｜ 050 ｜ 500 ｜｜ 1000 ｜ 100 ｜ 1000 ｜｜ 1000 ｜ 150 ｜ 1500 ｜六、数据处理方法1、计算霍尔系数 RH根据公式 UH ＝ RH I B ／ d ，可得 RH ＝ UH d ／（I B) 。
由于 d 为霍尔元件的厚度，在实验中为已知量，因此可以通过测量不同电流和磁场下的霍尔电压，计算出霍尔系数 RH 。
霍尔效应的现象原理及应用
霍尔效应的现象原理及应用1. 霍尔效应的基本概念霍尔效应是指在垂直于载流方向的磁场中通过一块导电材料时，会在材料的一侧产生电势差的现象。
这个现象是由美国科学家爱德华·霍尔于1879年发现的。
霍尔效应是电子运动与磁场相互作用的结果，是电磁感应的一种形式。
2. 霍尔效应的原理霍尔效应的产生是由于载流电子受到垂直于流动方向的磁场力的影响。
当导电材料中有电流通过时，在垂直于电流方向的磁场作用下，自由电子受到洛伦兹力的作用，发生弯曲，并在材料中形成电流分布不均匀的情况。
由于电流的分布不均匀，导致在材料中的某个侧面产生电势差，即霍尔电势差。
这个电势差与导电材料的电导率、磁场强度以及电流的关系可以通过以下公式表示：$$V_H = R_H \\cdot I \\cdot B$$其中，V H为霍尔电势差，R H为霍尔系数，I为通过导体的电流，B为垂直于电流方向的磁场强度。
3. 霍尔效应的应用霍尔效应具有许多实际应用，以下列举几个常见的应用：3.1 磁场传感器霍尔效应被广泛应用于磁场传感器中。
利用霍尔效应，可以通过测量霍尔电势差来确定磁场强度。
磁场传感器常用于测量磁场的方向和大小，广泛应用于导航、磁条读取、车辆制动系统等领域。
3.2 电流传感器由于霍尔效应与电流大小有关，可以利用这一特性设计电流传感器。
电流传感器可以测量通过导线的电流大小，并将其转化为电压输出。
电流传感器在电力系统、电动车辆以及智能家居等领域起着重要的作用。
3.3 速度测量霍尔效应也可以用于测量物体的速度。
一种常见的应用是在计算机硬盘驱动器中，利用霍尔传感器来测量磁盘的旋转速度。
通过测量旋转磁场产生的霍尔电势差，可以确定磁盘的旋转速度。
3.4 开关霍尔效应也可以用于设计开关。
当磁场与霍尔传感器接触时，产生的电势差可以触发开关动作。
这种开关常用于电子设备中的接近传感器、磁性门锁等。
3.5 电流变送器霍尔效应可用于制造电流变送器，用于将测量电流转换为标准电信号输出。
霍尔效应的原理和实际应用
霍尔效应的原理和实际应用1. 霍尔效应的基本原理霍尔效应是指当电流通过一片材料时，垂直于电流和磁场方向的电势差产生的现象。
这个效应由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年首次发现和描述。
霍尔效应的基本原理可以归纳为以下几点：•高斯定律：磁感应强度的切线积分等于通过封闭曲面的磁通量除以该曲面的反面积。
•洛伦兹力：电荷在磁场中受到的力与电荷的速度和磁感应强度的乘积成正比。
•霍尔电流：电流通过导体时，由于相互作用，电荷会聚集在导体的一侧，产生一个电势差。
基于以上原理，当电流通过一片材料时，垂直于电流方向施加一个磁场，就会产生垂直于电流和磁场的电势差。
这个电势差称为霍尔电压，常用符号为VH。
2. 霍尔效应的公式霍尔电压（VH）与电流（I）、磁感应强度（B）、导体材料的特性有关。
霍尔效应的公式可以表示为：VH = RHBID其中，RH是霍尔系数，表示导体材料的本征特性；B是磁感应强度；I是电流；D是导体的厚度。
3. 霍尔效应的实际应用霍尔效应在现实生活中有着广泛的应用，以下列举了其中几个重要的应用领域：3.1 汽车工业霍尔效应被广泛应用于汽车工业中的转速测量和位置检测。
其原理是利用霍尔传感器测量转子旋转产生的磁场变化来检测发动机转速和位置。
这种测量方法因为具有高精度、快速响应和无接触的特点，因此在汽车电子系统中得到了广泛应用。
3.2 磁存储器霍尔效应在磁存储器中起着重要作用。
由于霍尔效应能够测量磁场的强度和方向，因此可以用来读取和写入磁存储器中的数据。
这种应用在磁盘驱动器和磁带等存储设备中非常常见。
3.3 传感器技术霍尔效应传感器已经广泛应用于各种测量和控制系统中。
例如，霍尔传感器可以用来测量电流、磁场、速度和位置等物理量。
它们具有体积小、重量轻、灵敏度高、响应快和可靠性好等优点，被广泛应用于工业自动化、航空航天、医疗设备等领域。
3.4 电子设备霍尔效应在电子设备中也有着一定的应用。
例如，霍尔开关可以用来控制电路的开关状态，这种开关具有无触点、可靠性高和寿命长的特点，被广泛应用于电路保护和电源管理等领域。
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。
大学物理实验之霍尔效应及其应用
在产生霍尔效应的同时， 、 两极间的电压除霍尔电压VH ，还包含着其他因素所引起
的附加电压，为了消除这些误差，采用对称测量法测出 4 组电压 V1,V2,V3,V4，算得霍尔电压：
VH
(V1-V2-V3+V4)/4
（4）
[实验仪器]
参见教材。
磁场通过励磁线圈产生，磁感应强度 B KB IM ,式中 KB 为电磁铁励磁系数，单位 GS/A；
第二部分：实验过程记录（可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验
过程发现的问题等）
[实验过程截图]
扣分：
贴图在下面空白处，要求在 1 张截图内包含完成实验后的数据表（至少完整显示表 3 的数据）
和自己的 ID（网页右上角的姓名）
[现象及问题]
扣分：
现象：保持 Im=0.45A，随着 Is 均匀增大，霍尔电压 Vh 也均匀增大；保持 Is=4.5mA，随 着 Im 均匀增大，霍尔电压 Vh 也均匀增大。基本上，Im、Is 分别与 Vh 成线性关系。
励磁系数和样品尺寸已标明在电磁铁上。
[实验内容与步骤]
参见教材。
[注意事项] 参见教材中红色字体。
[预习思考题]
本实验怎样消除其他作用对霍尔电压的影响？
扣分：
爱廷豪森效应会使原件产生温差电动势，可以使用交流电来减小该效应带来的 误差。在使用霍尔元件时还存在不等位电动势引起的误差，一般可以忽略，也 可以用一个电位器加以平衡。此外，我们可以通过改变 IS 和磁场 B（IM）的 方向消除大多数副效应，称为对称测量法。
GS
VHd/IsB
6938
RH ＝
（公式）＝
cm3／C
IsL/ Vbd = 0.09863 .cm)。
霍尔效应及应用实验报告
霍尔效应及应用实验报告霍尔效应及应用实验报告引言：霍尔效应是一种在导体中产生电势差的现象，它是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年首次发现并描述的。
霍尔效应在现代电子学和材料科学中具有广泛的应用，例如传感器、电流测量和电子设备等领域。
本实验旨在通过测量霍尔效应的电压和磁场强度之间的关系，验证霍尔效应的存在，并探究其在实际应用中的潜力。
实验设备和方法：实验所需的设备包括霍尔效应实验装置、恒流电源、磁场调节器和数字万用表。
首先，将霍尔效应实验装置连接至恒流电源，通过调节电流大小来控制导体中的电子流量。
然后，使用磁场调节器改变磁场的强度，并使用数字万用表测量霍尔效应产生的电压。
实验结果和分析：在实验过程中，我们分别测量了不同电流和磁场强度下的霍尔效应电压。
结果显示，随着电流的增加，霍尔效应电压也随之增加。
这是因为电流通过导体时，会受到洛伦兹力的作用，使电子在导体中发生偏移，从而产生电势差。
此外，我们还观察到磁场强度增加时，霍尔效应电压也随之增加。
这是因为磁场的存在会进一步影响电子的运动轨迹，增加电子流的偏移程度，从而增大霍尔效应电压的大小。
基于实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 霍尔效应是一种由电流通过导体时，在垂直于电流方向和磁场方向的平面上产生电势差的现象。
2. 霍尔效应的电压与电流和磁场强度呈正相关关系，即电压随着电流和磁场强度的增加而增加。
3. 霍尔效应可以用于测量电流和磁场强度，因此在传感器和测量仪器中有着广泛的应用。
实验的局限性和改进方向：在本实验中，我们只考虑了电流和磁场强度对霍尔效应电压的影响，而未考虑其他因素的影响。
例如，温度和材料的特性可能会对霍尔效应产生一定的影响。
因此，未来的实验可以进一步探究这些因素对霍尔效应的影响，并提出相应的改进措施。
实际应用：霍尔效应在现代科技中有着广泛的应用。
其中之一是在汽车工业中的应用。
例如，霍尔效应传感器可以用于测量车辆的转速和位置，从而实现精确的控制和监测。
磁学中的霍尔效应及其应用
磁学中的霍尔效应及其应用磁学是物理学中的一个重要分支，研究物质在磁场中的行为和性质。
在磁学中，霍尔效应是一种非常重要的现象，具有广泛的应用。
本文将介绍霍尔效应的基本概念和原理，并探讨其在科学研究和工程应用中的意义。
一、霍尔效应的基本概念和原理霍尔效应是指在电流通过导体时，当导体处于垂直磁场中时，会在导体两侧产生电势差，这种现象被称为霍尔效应。
霍尔效应的基本原理可以通过洛伦兹力和电荷守恒定律来解释。
当电流通过导体时，电子在导体内部运动。
在垂直磁场的作用下，电子会受到洛伦兹力的作用，使得电子在导体内部发生偏转。
由于电子的偏转，导体两侧形成了电荷分布差异，进而产生了电势差。
这个电势差就是霍尔电势差，也称为霍尔电压。
二、霍尔效应的应用1. 磁场测量霍尔效应可以用于测量磁场的强度和方向。
通过将霍尔元件（霍尔传感器）安装在需要测量磁场的地方，当磁场通过霍尔元件时，会产生霍尔电势差。
通过测量霍尔电势差的大小和方向，可以计算出磁场的强度和方向。
2. 电流测量霍尔效应还可以用于测量电流的大小。
将霍尔元件安装在电路中，当电流通过霍尔元件时，会产生霍尔电势差。
通过测量霍尔电势差的大小，可以计算出电流的大小。
3. 速度测量霍尔效应在速度测量中也有广泛的应用。
将霍尔元件安装在运动物体上，当物体在磁场中运动时，会产生霍尔电势差。
通过测量霍尔电势差的大小和方向，可以计算出物体的速度。
4. 位置控制霍尔效应还可以用于位置控制。
将霍尔元件安装在需要控制位置的地方，当物体移动到特定位置时，会产生霍尔电势差。
通过测量霍尔电势差的大小和方向，可以实现对物体位置的精确控制。
5. 磁传感器霍尔效应还被广泛应用于磁传感器中。
磁传感器可以用于检测磁场的强度和方向，广泛应用于导航系统、磁条读写头等领域。
三、结语霍尔效应作为磁学中的重要现象，具有广泛的应用前景。
通过利用霍尔效应，可以实现对磁场、电流、速度和位置等物理量的测量和控制。
随着科学技术的不断进步，霍尔效应在各个领域的应用也将得到进一步的拓展和发展。
霍尔效应及其应用实验报告数据处理
霍尔效应及其应用实验报告数据处理霍尔效应及其应用实验报告数据处理引言：霍尔效应是指当导体中有电流通过时，垂直于电流方向的磁场会在导体内产生一种电势差，这种现象被称为霍尔效应。
霍尔效应的应用非常广泛，例如在传感器、电流计、磁场测量等领域都有重要的应用。
本文将通过实验报告数据处理的方式，探讨霍尔效应及其应用的相关内容。
实验目的：通过实验测量和处理数据，验证霍尔效应的存在，并探究其在磁场测量中的应用。
实验步骤：1. 准备实验仪器和材料：霍尔元件、电源、电流表、磁场源、导线等。
2. 搭建实验电路：将霍尔元件与电源、电流表和磁场源连接，保证电路的正常工作。
3. 施加电流：通过电源向霍尔元件中施加一定大小的电流。
4. 施加磁场：通过磁场源在霍尔元件附近施加一定大小的磁场。
5. 测量电势差：使用电压表测量霍尔元件中产生的电势差。
6. 记录实验数据：记录不同电流和磁场下的电势差数值。
实验数据处理：1. 绘制电势差与电流的关系曲线：将实验数据绘制成电势差与电流的关系曲线，观察曲线的特点。
2. 分析曲线特点：根据曲线的变化趋势，判断霍尔元件的工作状态和特性。
3. 计算霍尔系数：根据实验数据和已知参数，计算霍尔元件的霍尔系数，用于后续的数据处理和应用。
4. 绘制电势差与磁场的关系曲线：将实验数据绘制成电势差与磁场的关系曲线，观察曲线的特点。
5. 分析曲线特点：根据曲线的变化趋势，判断霍尔元件对磁场的响应情况。
6. 应用数据：根据实验数据和已知参数，计算磁场的大小和方向。
实验结果与讨论：通过实验数据处理，我们得到了电势差与电流、磁场的关系曲线。
从曲线的变化趋势可以看出，电势差随着电流的增加而增加，符合霍尔效应的基本规律。
同时，电势差随着磁场的增加而变化，这表明霍尔元件对磁场有一定的响应能力。
根据实验数据和已知参数，我们还计算出了霍尔元件的霍尔系数。
霍尔系数是描述霍尔元件特性的重要参数，它可以用来计算磁场的大小和方向。
通过对实验数据的处理和分析，我们可以准确地测量出磁场的大小和方向，这对于磁场测量和磁场控制具有重要的意义。
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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I S时，薄片内定向移动的载流子受到的洛伦兹力F B为：F B = quB，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F B沿着负Y 轴负方向，这个电场又给载流子一个与F B反方向的电场力F E。
设E H为电场强度，V H为A、A'间的电位差，b为薄片宽度，则"E H=q VHb (1)團1霍尔效应原理图町载流子为电子（N型）片）载凉子为空穴【P型）达到稳恒状态时，电场力和洛伦兹力平衡，有F B =F E，即V HquB =q （2）b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l S与u的关系为I i | BI s =bdnqu，或u —，故得V H二一S（3）bdnq nq d1令R H = （4）nq则（3）式可写成V H二R H^E（5）dV H称为霍尔电压，I s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（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（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R H =V H d （6）I s B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所示的I S 和B 的方向，若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（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—的修正因子。
可得，8根据测得的霍尔系数 R H ，由（7）式可确定样品的载流子浓度 n4. 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I s 时，测得长度为L （5.0mm ）的一段样品材料 上的电压为V 。
，对应的电阻R =冷。
由于电导率匚与电阻率「（单位长度上的电阻）互为倒I S数，所以由此可求出样品的-为：厂=1 二 L = I s L-P 一 bdR 一 V 0bd电导率匚与载流子浓度n 及迁移率u 之间有如下关系:U =——=R H b nq式中q 为电子电量5. 利用霍尔效应测磁场令K H 二旦 -，则（5）式可写成如下形式d nqdV H =K H I S B （ 10）比例系数K H 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。
K H 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 K H 基本上是常数。
可用实验方法测得,(8)(9)一般要求K H愈大愈好。
K H的单位为mV/mA T。
由（10）式可以看出，如果知道了霍尔片的灵敏度K H ,用仪器分别测出控制电流I S及霍尔电压V H，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r均很小，而不良导体r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，「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10-2—10-4s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I S用交流电I s = l°sin t，则V H= K H I S= K H B ■ 10 s i n，t所得的霍尔电压也是交变的，在使用交流电情况下，（5）式仍可使用，只是式中的I S和V H 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. 厄廷豪森效应产生的V E ;b.能脱斯效应产生的V N ;c.里纪一勒杜克效应产生的V R；d.不等位电位差V。
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：（B, I S）M 二V H V E V V V；（ B,-Q V^ -V H -乂V V R-V。
（-B,-l s）V3 =V H V E -V N-V R -V0 ；eB, I S）Wm" 乂则V^V2 V3 -V^4(V H V E)其中只有厄廷豪森效应产生的电位差V E无法消除，但V E一般较小，可以忽略。
所以得:1V H（V I -V2 V3 -V4）（11）；4、1或：V H=才V』屮2］屮3〔屮4 （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“ I S输出”、“ I M输出”、“ V H、V。
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. 将“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。
（注意：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” V H、V.一测量端，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。
（注意: 红色插头与红色插座相联，黑色插头与黑色插座相联）2■将I S和I M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R H和载流子浓度na. 在稳恒磁场中（保持励磁电流I M -500mA不变），改变样品的控制电流I S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V H，把V H—I S数据填入表1。
b. 保持样品的控制电流I S = 3.50mA不变，改变励磁电流I M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V H，将V H—l M数据记录在自拟的数据表中。
、测出通电样品一段长度上的电压V。
，从而确定样品的电导率匚和载流子迁移率u把2个"V H、VJ测量选择拨向V，将Is, I M都调零时，调节中间的霍尔电压表，使其显示为OmV。
取* =2.00mA，改变I S的方向，由两次测量值求出平均值^0= ^01 V02)/2。
代入(8)、(9)式即可求得匚和u。
四、利用霍尔元件测绘螺线管的轴向磁场分布1.将实验仪和测试架的转换开关切换至V H。
2•先将I M、Is调零，调节中间的霍尔电压表，使其显示为OmV。
3•将霍尔元件置于通电螺线管中心线上，调节I M二500mA，l s = 3.00mA,测量相应的V H。
4.将霍尔元件以双线圈中心位置(标尺指示115mm处)为中心点左右移动标尺，每隔5mm 选一个点测出相应的V H,填入表2。
五、测量通电单线圈中磁感应强度B的分布1. 切换线圈选择按钮，选择“左线圈”或“右线圈”。
2. 先将I M、Is调零，调节中间的霍尔电压表，使其显示为0mV。