08.实验八、 霍尔效应-100302005张一佳
霍尔效应实验报告文库
一、实验背景霍尔效应是一种重要的物理现象，最早由美国物理学家霍尔于1879年发现。
当电流通过置于磁场中的导体或半导体时，会在垂直于电流和磁场方向上产生电压，这种现象称为霍尔效应。
霍尔效应不仅揭示了电荷运动规律，而且在许多领域有着广泛的应用，如磁场测量、半导体材料分析、传感器等。
二、实验目的1. 理解霍尔效应的基本原理和实验方法；2. 通过实验测量霍尔元件的霍尔电压与磁场、电流的关系；3. 学习对称测量法消除副效应的影响；4. 确定样品的导电类型、载流子浓度和迁移率。
三、实验原理霍尔效应的原理是基于洛伦兹力定律。
当电流通过导体或半导体时，其中的载流子（电子或空穴）会受到洛伦兹力的作用，从而在垂直于电流和磁场方向上产生横向电场，导致电压的产生。
四、实验仪器1. 霍尔效应实验仪；2. 电源；3. 电流表；4. 磁场发生器；5. 测量线；6. 霍尔元件；7. 导线等。
五、实验内容1. 连接实验电路，确保霍尔元件处于磁场中间；2. 调节电源，使电流表读数稳定；3. 测量不同磁场强度下的霍尔电压；4. 测量不同电流下的霍尔电压；5. 测量不同磁场强度和电流下的霍尔电压；6. 根据测量数据绘制霍尔电压与磁场、电流的关系曲线；7. 使用对称测量法消除副效应的影响；8. 根据霍尔电压、电流和磁场强度计算样品的载流子浓度和迁移率。
六、实验步骤1. 按照实验仪说明书连接实验电路，确保霍尔元件处于磁场中间；2. 调节电源，使电流表读数稳定；3. 测量不同磁场强度下的霍尔电压，记录数据；4. 保持磁场强度不变，改变电流大小，测量霍尔电压，记录数据；5. 改变磁场强度，重复步骤3和4，记录数据；6. 根据测量数据绘制霍尔电压与磁场、电流的关系曲线；7. 使用对称测量法消除副效应的影响，计算样品的载流子浓度和迁移率；8. 分析实验结果，得出结论。
七、实验结果与分析1. 根据实验数据绘制霍尔电压与磁场、电流的关系曲线；2. 通过分析曲线，确定样品的导电类型、载流子浓度和迁移率；3. 讨论实验过程中可能出现的误差，并提出改进措施。
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。
霍耳效应实验报告原理
一、实验背景霍尔效应是电磁学中的一个重要现象，由美国物理学家霍尔于1879年首次发现。
当电流垂直于磁场通过一个导体或半导体时，会在导体或半导体的垂直方向上产生一个电压，这个电压称为霍尔电压。
霍尔效应的研究不仅对基础物理学具有重要意义，而且在工程应用中也具有广泛的应用价值。
二、实验目的1. 理解霍尔效应的产生原理和基本规律。
2. 掌握霍尔效应实验的原理和方法。
3. 学习使用霍尔效应原理测量磁场的强度和方向。
4. 分析霍尔元件的特性，如霍尔系数、载流子浓度等。
三、实验原理1. 霍尔效应基本原理霍尔效应的产生可以用洛伦兹力来解释。
当电流通过半导体薄片时，载流子（电子或空穴）在电场作用下定向移动，形成电流。
当薄片置于垂直于电流方向的磁场中时，载流子会受到洛伦兹力的作用，导致其运动方向发生偏转。
由于载流子的偏转，薄片两侧会产生电荷积累，形成电势差，即霍尔电压。
2. 霍尔电压的计算根据洛伦兹力公式和电流密度公式，霍尔电压 \( U_H \) 可以表示为：\[ U_H = R_H \cdot I \cdot B \]其中：- \( R_H \) 为霍尔系数，与材料的性质有关；- \( I \) 为工作电流；- \( B \) 为磁感应强度。
3. 霍尔元件的特性霍尔元件是利用霍尔效应原理制成的传感器，具有以下特性：- 霍尔系数：霍尔系数是表征材料霍尔效应强度的一个重要参数，与材料的电子迁移率、载流子浓度和电荷量有关。
- 载流子浓度：载流子浓度越高，霍尔效应越明显。
- 温度依赖性：霍尔系数和载流子浓度都会受到温度的影响。
四、实验方法1. 实验装置霍尔效应实验装置主要包括霍尔元件、电源、电流表、电压表、磁铁等。
2. 实验步骤（1）将霍尔元件固定在实验装置上，确保其工作面与磁场方向垂直。
（2）调节电源，使霍尔元件中通过一定的工作电流。
（3）将磁铁置于霍尔元件附近，调整磁铁的位置和方向，使霍尔元件受到不同的磁场。
（4）测量霍尔元件的霍尔电压，记录数据。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应测量磁场的方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪器，测量霍尔电压、霍尔电流等物理量。
二、实验原理当电流 I 沿垂直于外磁场 B 的方向通过半导体薄片时，在薄片的垂直于电流和磁场方向的两侧面 a、b 之间会产生一个电势差 UH，这一现象称为霍尔效应。
UH 称为霍尔电压。
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。
设半导体薄片的厚度为 d，宽度为 b，载流子浓度为 n，载流子的电荷量为 q，它们定向移动的速度为 v，则有：洛伦兹力 F ＝ qvB当载流子受到的洛伦兹力与电场力平衡时，有：qE ＝ qvB其中 E 为电场强度，由于电场强度 E ＝ UH ／ b，所以：UH ＝ vBb又因为电流 I ＝ nqbdv，所以：v ＝ I ／（nqbd)将 v 代入 UH ＝ vBb 中，可得：UH ＝ BI ／（nqd)上式表明，霍尔电压 UH 与电流 I 和磁感应强度 B 成正比，与薄片的厚度 d 和载流子浓度 n 成反比。
通过测量霍尔电压 UH、电流 I 和磁感应强度 B，可以计算出霍尔系数 RH ＝ 1 ／（nq)，从而确定载流子的浓度 n。
三、实验仪器霍尔效应实验仪、特斯拉计、直流电源、数字电压表等。
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、直流电源、数字电压表等仪器。
确保连接正确无误，接触良好。
2、调整仪器参数打开直流电源，调节电流输出为一定值，例如 5mA。
同时，使用特斯拉计测量磁场强度，并记录下来。
3、测量霍尔电压将霍尔元件放入磁场中，分别测量不同磁场强度下的霍尔电压。
改变磁场方向，再次测量霍尔电压，以消除副效应的影响。
4、改变电流方向改变电流的方向，重新测量霍尔电压，进一步减小测量误差。
5、数据记录与处理将测量得到的数据记录在表格中，包括电流 I、磁场强度 B、霍尔电压 UH 等。
根据实验数据，计算霍尔系数 RH 和载流子浓度 n。
04.实验四、 用惠斯通电桥测电阻-100302005张一佳
学号：100302005姓名：张一佳051.1131.2.桥臂电阻R 2、R 3、R 4（本实验采用电阻箱）引入的B 类标准不确定度：四、用箱式电桥测商品电阻值三、电桥灵敏度的测量[数据处理]一、自组惠斯通电桥测电阻的测量标准不确定度估算：[测量记录] 实验桌号 NO ：实验四、 惠斯通电桥测电阻一、所用ZX21a 及ZX38A/11电阻箱的各倍率档的准确度等级如下表[ZX38A/11电阻箱作为R 4]二、自组惠斯通电桥测电阻)(Ω0.3061.570.00821.92(Ω)R X 均在96.26102.260.321.5050.0022.15.399.30.4根据实验中测得的两种情况下的电桥灵敏度值,讨论本实验中电桥的灵敏度与电源支路、检流计支路中串联的限流电阻的关系。
说明在测量过程中，如何才能既使电桥灵敏度达到电路所能达到的最高值，又能确保捡流计的安全。
[结果讨论]——提示：2.用箱式电桥测的商品电阻值为：注：对格罗布斯判据系数G n ，若直接查表 Gn＝2.41，若按 Gn ＝[ln(n-2.65)/2.31]+1.305 式计算，则Gn=2.393。
当R P1、R P2取最大值时，测得电桥的灵敏度为：S b[结果报道]1.自组电桥测得待测电阻值为：当R P1、R P2取最小值时，测得电桥的灵敏度为：S b 范围内，表6-5中数据均可保留。
电阻测量值的算术平均值标准偏差为：3.电桥的灵敏度限制而引入的B 类标准不确定度(R P1、R P2 取最小)4.电桥测量R X 的合成标准不确定度uc(R x )[R P1、R P2 取最小]为：①电阻箱R 2、R 3、R 4本身的B 类标准不确定度：0.870②R 2、R 3、R 4引入的B类标准不确定度：)(Ω)(Ω)(Ω(±ΩΩ==±ΩK )Ω)(）（div 104⨯）（div 102⨯)(Ω<<x R ()Ω。
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
霍尔效应实验报告霍尔效应实验⼀、实验⽬的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—I M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。
⼆、实验仪器霍尔效应实验仪和测试仪三、实验原理运动的带电粒⼦在磁场中受洛仑兹⼒的作⽤⽽引起偏转，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（霍尔电场），这就是霍尔效应的本质。
由于产⽣霍尔效应的同时，伴随多种副效应，以致实测的霍尔电场间电压不等于真实的VH值，因此必需设法消除。
根据副效应产⽣的机理，采⽤电流和磁场换向的对称测量法基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。
具体的做法是Is和B（即I M）的⼤⼩不变，并在设定电流和磁场的正反⽅向后，依次测量由下⾯四组不同⽅向的Is和B（即I M）时的V1，V2，V3，V4，1）+I s+B V12）+I s-B V23）-I s-B V34）-I s+B V4然后求它们的代数平均值，可得：44 32 1V VVVVH-+-=通过对称测量法求得的VH误差很⼩。
四、实验步骤1.测量霍尔电压VH与⼯作电流Is的关系1）先将Is，I M都调零，调节中间的霍尔电压表，使其显⽰为0mV。
2）将霍尔元件移⾄线圈中⼼，调节IM =0.45A，按表中所⽰进⾏调节，测量当I M正(反)向时, I S正向和反向时的V H值填⼊表1，做出VH -IS曲线。
表1 VH-IS 关系测量表 IM =0.45A2．测量霍尔电压V H与励磁电流I M的关系1）先将Is调节⾄4.50mA。
2）调节励磁电流I M如表2，分别测量霍尔电压V H值填⼊表2中。
3）根据表2中所测得的数据，绘出I M—V H曲线表2 V H—I M关系测量表I S =4.50mA五、实验结论1、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。
霍尔效应的实验报告
霍尔效应的实验报告霍尔效应的实验报告引言：霍尔效应是一种基于磁场和电流之间相互作用的物理现象。
它在电子学和材料科学中具有广泛的应用。
为了更好地理解和研究霍尔效应，我们进行了一系列实验，并在本报告中对实验过程和结果进行详细描述和分析。
实验目的：1. 通过实验观察霍尔效应并验证霍尔电压与电流、磁场之间的关系；2. 测量样品的霍尔系数，并分析其与材料性质的关联。
实验仪器和材料：1. 霍尔效应实验装置：包括霍尔元件、电源、电流表、电压表、磁铁等；2. 磁场强度计：用于测量磁场的强度；3. 多用表：用于测量电流和电压。
实验步骤：1. 连接实验装置：将霍尔元件与电源、电流表和电压表连接起来，确保电路连接正确；2. 施加电流：通过电源调节电流大小，并记录电流值；3. 施加磁场：在霍尔元件附近放置磁铁，调节磁铁位置和方向，使得磁场垂直于电流方向；4. 测量霍尔电压：使用多用表测量霍尔电压，并记录数据；5. 改变电流和磁场：重复步骤2-4，改变电流大小和磁场方向，记录相应的数据；6. 计算霍尔系数：根据实验数据计算霍尔系数，并进行分析。
实验结果：通过实验我们得到了一组数据，其中包括不同电流下的霍尔电压和磁场强度。
我们将这些数据整理并进行分析。
首先，我们绘制了霍尔电压与电流之间的关系曲线。
结果显示，霍尔电压与电流成正比，即霍尔电压随电流的增大而增大。
这与霍尔效应的基本原理相符。
其次，我们研究了霍尔电压与磁场强度之间的关系。
实验结果表明，霍尔电压与磁场强度成正比，即霍尔电压随磁场强度的增大而增大。
这也符合霍尔效应的基本规律。
最后，我们计算了样品的霍尔系数。
霍尔系数是描述材料特性的重要参数，它与材料的导电性和载流子浓度有关。
通过实验数据的分析，我们得到了样品的霍尔系数，并与已知的材料特性进行对比。
结果显示，实验测得的霍尔系数与理论值较为接近，验证了实验的准确性。
讨论与结论：通过本次实验，我们成功观察到了霍尔效应，并验证了霍尔电压与电流、磁场之间的关系。
霍尔效应实验原理
霍尔效应实验原理霍尔效应是指在一个导电材料中，当电流通过材料时，通过外加磁场引起的电压差。
这一现象被广泛应用于传感器、测量仪器和磁力计等设备中。
本文将介绍霍尔效应实验的原理及相关实验过程。
一、原理介绍霍尔效应实验的原理基于霍尔效应的物理现象。
霍尔效应发生在具有载流子（电子或空穴）的导电材料中，而材料处于外加磁场中。
当通过该材料的电流沿着材料的一侧流动时，垂直于电流方向和外加磁场方向的霍尔电场产生。
霍尔电场引起的电势差称为霍尔电压（VH）。
霍尔电压的大小与电流强度、磁感应强度以及材料的特性参数（霍尔系数）有关。
二、实验材料与装置为了进行霍尔效应实验，需要以下材料与装置：1. 一块具有霍尔效应的导电材料（如硅片、镓砷化钎合连接片等）；2. 稳定的直流电源；3. 磁场产生装置（如永磁体或电磁铁）；4. 电压测量器（如电压表或示波器）；5. 连接线等。
三、实验步骤实验步骤如下：1. 将导电材料连接到电源的正负极上，确保电流通过材料。
2. 将磁场产生装置放置在材料的上方或下方，使磁场垂直于材料表面。
3. 使用电压测量器测量材料上的霍尔电压。
注意，为了减小误差，应该测量正负极两侧的电压差值。
4. 改变电流强度或磁场强度，重复步骤3，记录不同条件下的霍尔电压数据。
四、实验结果及分析根据实验所得到的霍尔电压数据，可以进行进一步的分析和计算。
通过比较不同条件下的霍尔电压大小，可以研究电流、磁场以及材料特性对霍尔效应的影响。
例如，可以绘制电流-霍尔电压曲线，以了解电流与霍尔电压的关系。
另外，霍尔效应实验还可以用于测量磁场强度。
根据霍尔电压与磁场的线性关系，可以通过测量霍尔电压的大小来计算磁场的强度。
这对于磁力计等测量仪器的应用非常重要。
五、实验应用霍尔效应实验在物理研究和工程技术中具有广泛的应用。
以下是一些实际应用领域：1. 传感器：霍尔效应传感器可以测量电流、磁场、速度等物理量，被广泛应用于汽车工业、航空航天、测量仪器等领域。
霍尔效应实验报告(DOC)
霍尔效应实验报告(DOC)与此同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 fE的作用。
随着电荷积累量的增加，fE增大，当两力大小相等（方向相反）时， fL=- fE，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 Eh，相应的电势差称为霍尔电压 Vh。
设电子按均一速度 V向图示的负方向运动，在磁场 B作用下，所受洛伦兹力为fL =- eV B式中e为电子电量，V为电子漂移平均速度，B为磁感应强度。
同时，电场作用于电子的力为fE eEH eVH八式中Eh为霍尔电场强度， Vh为霍尔电压，I为霍尔元件宽度当达到动态平衡时， fL fE VB VH /l （1）设霍尔元件宽度为I，厚度为d,载流子浓度为n,则霍尔元件的控制（工作）电流为I s neVId （ 2）即霍尔电压V即霍尔电压Vh （A、B间电压）与Is、B的乘积成正比，与霍尔元件的厚度成反比，比由（1） , （2）两式可得Vh EhI1 lsB RhIsb(3)ne d d1例系数Rh 称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数，根据材料的电导ne率b =ne 的关系，还可以得到：TOC \o “1-5” \h \z Rh / （4）式中为材料的电阻率、□为载流子的迁移率，即单位电场下载流子的运动速度，般电子迁移率大于空穴迁移率，因此制作霍尔元件时大多采用 N型半导体材料。
当霍尔元件的材料和厚度确定时，设 Kh Rh /d 1/ned （5）将式（5）代入式（3）中得 VH KHIsB （6）式中Kh称为元件的灵敏度，它表示霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下的霍尔电势大小，其单位是［mV/mA T］，一般要求KH愈大愈好。
若需测量霍尔元件中载流子迁移率卩,则有V V LEi Vi将⑵式、（5）式、（7）式联立求得1 L IsKh （8）l Vi其中V为垂直于I S方向的霍尔元件两侧面之间的电势差，El为由V产生的电场强度，L、l分别为霍尔元件长度和宽度。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告一、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，测量霍尔电压和励磁电流等物理量。
二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中（磁场方向垂直于薄片），当有电流通过时，电子在磁场中受到洛伦兹力的作用而发生偏转。
在薄片的一侧会聚集电子，另一侧会聚集正电荷，从而在薄片的两侧产生电势差，这种现象称为霍尔效应。
所产生的电势差称为霍尔电压。
2、霍尔电压的表达式设半导体薄片的厚度为 d，载流子浓度为 n，电流为 I，磁感应强度为 B，则霍尔电压＄U_{H}＄的表达式为：＄U_{H} ＝＼frac{IB}｛ned}＄其中，e 为电子电荷量。
3、用霍尔效应测量磁场若已知霍尔元件的灵敏度＄K_{H} ＝＼frac{1}｛ned}＄，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，包括霍尔元件、励磁线圈、直流电源、毫安表、伏特表等。
四、实验步骤1、连接电路按照实验仪器的说明书，将霍尔元件、励磁线圈、电源、毫安表、伏特表等正确连接成实验电路。
2、调整仪器打开电源，预热一段时间，调节励磁电流和工作电流到合适的数值。
3、测量霍尔电压（1）保持励磁电流不变，改变工作电流，测量不同工作电流下的霍尔电压。
（2）保持工作电流不变，改变励磁电流，测量不同励磁电流下的霍尔电压。
4、数据记录将测量得到的数据记录在表格中，包括工作电流、励磁电流、霍尔电压等。
五、实验数据及处理1、数据记录表格｜工作电流 I（mA）｜励磁电流 IM（A）｜霍尔电压 UH（mV）｜｜｜｜｜｜＿____|＿____|＿____|｜＿____|＿____|＿____|｜＿____|＿____|＿____|｜｜｜｜2、数据处理（1）根据实验数据，绘制霍尔电压＄U_{H}＄与工作电流 I 的关系曲线，分析其线性关系。
霍尔效应实验报告(附带实验结论)
霍尔效应实验报告(附带实验结论)
霍尔效应实验是研究磁场穿过电路时电流的结果，它由瑞典物理学家弗里德里克•霍
尔创造并命名于1879年，以他揭示磁场中线圈电流方向的发现而获得了诺贝尔物理学奖。
它可以证明磁性作用和电流之间的关系，用于显示物体的磁性特性而被广泛应用到有无线
电电子设备研究中。
本次实验是以霍尔效应量测磁场强度（脉冲电压）的发生情况，以及
它们相互之间的关系，从而测量磁场的方向。
本次实验的目的是测试霍尔效应并且量测磁场强度和方向。
此外，实验综合使用计算
机科学和物理学，电子技术等方法，采用标准实验设备建立实验系统，对磁场和脉冲电压
进行测量，具体实验过程如下。
1.设置实验材料：仪器、电源、低阻抗负载和校正磁场线圈;
2.设定测量参数：动圈圈特征电阻、容性和无源性串联电阻；
3.将被测物体放置在磁场线圈中;
4.将阻抗电源的输出电压调整至0.5V；
6.检查阻抗电源的输出参数以确保它不超出安全容量；
7.用电路模拟器测量脉冲电压，记录和分析测量结果；
8.根据实验结果制定结论。
实验结果表明，该实验可以有效的测量磁场的强度（脉冲电压）和方向，而且它可以
有效地检测磁场的变化。
根据实验结果，得出实验结论:当磁场穿过电路时，会出现脉冲
电压，这也证明了磁性作用和电流之间的关系。
总之，本次实验圆满成功。
我们测出脉冲电压，研究了磁场强度和方向与脉冲电压之
间的关系，从而明确了霍尔效应的物理原理。
实验结果可以为智能电子元件、磁性感应装
置和电机设计等方面的应用提供有效的参考依据。
霍尔效应实验数据记录与处理
霍尔效应实验数据记录与处理嘿，朋友们！今天咱来聊聊霍尔效应实验数据记录与处理这档子事儿。
你说这霍尔效应实验啊，就像是一场奇妙的冒险！想象一下，电流就像一群欢快奔跑的小粒子，在导体中穿梭。
而磁场呢，就像是一个神秘的力量，在旁边施加着影响。
当我们做这个实验的时候，可得仔细记录数据哦！每一个数字都好像是一个小宝藏，可不能马虎对待。
比如说测量电流的大小，那可得瞪大眼睛，准确无误地记下来。
这就好比是在收集宝贝，一个都不能落下呀！还有电压的数据，这也是至关重要的呀！它就像是宝藏中的关键线索，能让我们解开霍尔效应的秘密。
记录的时候可千万别手抖，不然就像在宝藏图上画错了线一样。
处理这些数据的时候呢，就像是在拼凑一幅神秘的拼图。
我们要把一个个小碎片整理好，找出其中的规律。
这可不是一件容易的事儿，但也超有意思的呢！有时候啊，数据可能会有点调皮，不太听话。
但咱可不能被它们难住，得像个聪明的侦探一样，去分析、去思考。
比如说，为啥这个数据会这么奇怪呢？是测量的时候出了问题，还是有什么特别的原因呢？咱在处理数据的过程中，要像个耐心的工匠，精心雕琢每一个细节。
把那些杂乱无章的数据变得有条有理，让它们乖乖地展现出霍尔效应的真面目。
你想想，如果数据记录得乱七八糟，那不是就像走在迷宫里迷失了方向一样吗？那可不行！我们得让这些数据像听话的小绵羊一样，乖乖地为我们服务。
而且哦，在这个过程中，可不能偷懒呀！每一个步骤都要认真对待，不然就可能错过重要的发现。
这就跟挖宝藏一样，你不努力挖，怎么能找到宝贝呢？总之呢，霍尔效应实验数据记录与处理就像是一场充满挑战和乐趣的旅程。
我们要带着好奇心和耐心，一步一个脚印地走下去。
只要我们认真对待，就一定能在这个奇妙的科学世界里发现许多意想不到的惊喜！大家加油哦，让我们一起在霍尔效应的海洋里畅游吧！。
电流的霍尔效应实验
电流的霍尔效应实验霍尔效应是物理学中的一种现象，指的是当导体中有电流通过时，垂直于电流方向的晶体管中会产生一个电压差。
这个现象被称为霍尔效应，而用于观测霍尔效应的实验设备则被称为霍尔效应实验仪。
本文将介绍电流的霍尔效应实验并讨论其理论原理和实验操作过程。
一、实验原理霍尔效应是由美国物理学家霍尔在1879年首次发现的现象。
其原理是基于洛伦兹力的作用。
当导体中有电流通过时，电荷载流子受到洛伦兹力的作用，导致在垂直于电流方向的晶体管中产生一个电压差。
该电压差被称为霍尔电势，可以通过以下公式进行计算：V_H = B * I * R_H其中，V_H为霍尔电势，B为磁感应强度，I为电流强度，R_H为霍尔系数。
二、实验器材进行电流的霍尔效应实验需要准备以下器材：1. 笔形电池2. 电源线3. 压力传感器4. 电流表5. 磁铁6. 金属导线7. 直尺8. 矽晶条三、实验步骤1. 将矽晶条固定在实验台上，并将笔形电池和磁铁分别放置在矽晶条的两侧。
2. 使用直尺测量矽晶条的长度，并记录下来。
3. 使用导线将笔形电池的正极与矽晶条的一端连接，将负极与矽晶条的另一端连接。
4. 将压力传感器放置在矽晶条上，并连接到电压表上。
5. 通过电源线将电流表与矽晶条连接。
6. 开启电源，调节电流强度至所需数值。
7. 移动磁铁，使其靠近或远离矽晶条，观察电压表上的变化。
8. 记录电流强度、磁感应强度和对应的电压。
四、实验结果与分析通过实验可以得到不同电流强度和磁感应强度下的电压差数据。
根据霍尔效应的公式V_H = B * I * R_H，我们可以通过计算得到霍尔系数R_H的数值。
在实验中，可以观察到当调节磁感应强度时，电压表上的数值发生变化。
这是因为磁场的改变导致电荷载流子受到洛伦兹力的改变，从而产生了电压差。
通过对实验结果的分析，我们可以进一步了解电流的霍尔效应的特性和规律。
五、实验应用电流的霍尔效应实验具有广泛的应用。
例如，在电子领域中，霍尔效应被用于测量电流和磁感应强度，作为传感器的原理之一。
大学物理实验报告霍尔效应
大学物理实验报告霍尔效应第一篇：大学物理实验报告霍尔效应大学物理实验报告霍尔效应一、实验名称：霍尔效应原理及其应用二、实验目的：1、了解霍尔效应产生原理；2、测量霍尔元件的、曲线，了解霍尔电压与霍尔元件工作电流、直螺线管的励磁电流间的关系；3、学习用霍尔元件测量磁感应强度的原理和方法，测量长直螺旋管轴向磁感应强度及分布；4、学习用对称交换测量法(异号法)消除负效应产生的系统误差。
三、仪器用具：YX-04 型霍尔效应实验仪(仪器资产编号)四、实验原理：1、霍尔效应现象及物理解释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于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。
对于图1 所示。
半导体样品，若在x 方向通以电流，在z 方向加磁场，则在y 方向即样品A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的电场，电场的指向取决于样品的导电类型。
显然，当载流子所受的横向电场力时电荷不断聚积，电场不断加强，直到样品两侧电荷的积累就达到平衡，即样品A、A′间形成了稳定的电势差(霍尔电压)。
设为霍尔电场，是载流子在电流方向上的平均漂移速度；样品的宽度为，厚度为，载流子浓度为，则有：(1-1)因为，又根据，则(1-2)其中称为霍尔系数，是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。
只要测出、以及知道和，可按下式计算：(1-3)(1-4)为霍尔元件灵敏度。
根据RH 可进一步确定以下参数。
(1)由的符号(霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。
判别的方法是按图1 所示的和的方向(即测量中的+，+)，若测得的 <0(即A′的电位低于A 的电位)，则样品属N 型，反之为P 型。
(2)由求载流子浓度，即。
应该指出，这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得到的。
严格一点，考虑载流子的速度统计分布，需引入的修正因子(可参阅黄昆、谢希德著《半导体物理学》)。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应测量磁场的方法。
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，这种现象称为霍尔效应。
霍尔电压＄V_H$ 与通过导体的电流＄I$、磁感应强度＄B$ 以及导体在磁场中的厚度＄d$ 之间存在如下关系：＄V_H ＝ K\frac{IB}｛d}＄其中，＄K$ 为霍尔系数，它与导体的材料有关。
假设导体中的载流子为电子，其电荷量为＄e$，平均漂移速度为＄v$，导体的横截面积为＄S$，则电流＄I ＝ nevS$ （＄n$ 为电子浓度）。
当电子受到的洛伦兹力＄f_L ＝ e(v\times B)＄与电场力＄f_E ＝eE$ 平衡时，达到稳定状态，此时有：＄evB ＝ E$又因为电场强度＄E ＝＼frac{V_H}｛b}＄（＄b$ 为导体宽度），所以可得：＄V_H ＝＼frac{1}｛ne}＼frac{IB}｛d}＄三、实验仪器1、霍尔效应实验仪：包括霍尔元件、励磁线圈、直流电源、电压表、电流表等。
2、特斯拉计：用于测量磁感应强度。
四、实验步骤1、连接实验仪器，将霍尔元件放置在励磁线圈中间，确保其位置准确。
2、打开电源，调节励磁电流，使磁场达到一定强度。
3、调节工作电流，分别测量不同工作电流下的霍尔电压。
4、改变励磁电流的方向和大小，重复测量霍尔电压。
5、记录实验数据，包括工作电流、励磁电流、霍尔电压等。
五、实验数据记录与处理｜工作电流 I（mA）｜励磁电流 I M（A）｜霍尔电压 V H （mV）｜｜｜｜｜｜100|050|250|｜100|100|500|｜100|150|750|｜200|050|500|｜200|100|1000|｜200|150|1500|根据实验数据，以霍尔电压＄V_H$ 为纵坐标，工作电流＄I$ 和励磁电流＄I_M$ 的乘积＄I\times I_M$ 为横坐标，绘制曲线。
霍尔效应实验的报告参考-霍尔效应实验的报告 .doc
霍尔效应实验的报告参考-霍尔效应实验的报告 .doc 霍尔效应是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的.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，这一现象便是霍尔效应.这个电势差也被叫做霍尔电势差.量子霍尔效应是霍尔效应的量子力学版本.一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称.整数量子霍尔效应被马普所的德国物理学家冯・克利青发现.他因此获得1985年诺贝尔物理学奖.分数量子霍尔效应被崔琦、施特默和赫萨德（A.C.Gossard）发现.整数量子霍尔效应最初在高磁场下的二维电子气中被观测到；分数量子霍尔效应通常在迁移率更高的二维电子气下才能被观测到.2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈・海姆和康斯坦丁・诺沃肖洛夫成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，在常温下观察到量子霍尔效应.一些理论学家指出分数量子霍尔效应中的某些平台可以构成非阿贝尔态（Non-AbelianStates），这可以成为搭建拓扑量子计算机的基础.1939年2月28日，崔琦出生在中国河南省平顶山市宝丰县肖旗乡范庄村一个农民家庭.1949年，崔琦在新宝镇的石桥区高皇庙上完小学，其实当时他在这个小学接受的也就是私塾般的四书、五经教育.由于当地没有中学，崔琦只好辍学在家.他具有典型农村孩子的那种朴实和勤劳，稍大一点就帮家里干活.在他十三四岁时因为能写会算，村里把他抽去跟着分地，无论三角形、菱形、梯形地都难不住他.当时有个方圆几十里有名的老会计，故意找了一块外号“一杆旗”的地块（相当于不规则三角形）难为他.等各个边的数据一测出，崔琦一口就说出结果来，惊得大伙儿直吐舌头.时他还参加演出村里排的戏剧《血泪仇》，演得特别像，把满院子看戏的人都引哭了.当人们争着夸崔琦聪明、能干时，崔琦却十分谦虚地笑着说我还差得远，希望乡亲们不要这样夸我.1951年，在舅舅和此前两年已在香港定居的二姐崔珂的帮助下，崔琦抵达香港，直接进入六年级学习.在香港，崔琦面临的最大困难是语言关，一是学说广东话，二是学好英文．后来，他进入培正中学就读，这使他的英文进步很快，因为这是一所双语并用的学校，课本用中文，授课用英语或是名词中英对照，这种教学方式使崔琦受益匪浅．他后来回忆认为：“华人研读科学应该中英文交错使用，才可兼容并蓄，收到真正学习之效．”他说，只懂得中文会令科学家无法追读最新的科研报告，而完全放弃中文却是舍本逐末．崔琦在香港读书期间，因为语言交流不便及生活艰难等诸多原因，强烈思念在家乡的母亲，两次写信给母亲要求回老家.母亲收到信后，通过别人告诉崔琦不要想家，好好读书求学才是对父母亲最大的安慰.崔琦刻苦攻读，靠全额奖学金完成中学学业.1958年19岁的崔琦获得美国全额资助，只身横渡太平洋，前往美国伊利诺依州奥古斯塔纳学院就读.这时，他的父亲崔长生已身患重病，卧床不起.作为唯一的儿子，崔琦本应回国为父尽孝，但母亲却始终对他隐瞒了这件事，直到1959年夏天父亲去世，母亲都没对他透露一点儿消息.在这之后的9年间，母亲不管自己受多大的罪，都没有影响儿子的学业.为了进一步深造，他又来到芝加哥大学师从史达克教授，在这里，史达克教授风趣的物理教学及物理学广博的奥妙，使崔琦对物理学产生了特别的喜好，并开始对物理学研究投入更多的精力.当他圆满完成这里的学业后，又前往贝尔研究室跟随罗威尔教授学习研究，这里的物理实验更使他趣味盎然，并决心投身于物理学的研究与探索．1967年，崔琦在芝加哥大学获得物理学博士学位；1982年任新泽西州普林斯顿大学电子工程系教授；1984年当选美国科学院院士，成为美国物理学会、美国高尖科学学会会员，并获浓缩物质物理巴克利奖；1998年获本杰明・富兰克林物理奖.崔琦一方面治学严谨、专心致志，对自己钟爱的物理学研究事业非常投入，有时为了实验研究的需要，他不惜四处奔波，走遍波士顿及佛罗里达州，就为了找个强力磁场以进行他的“量子液体实验”，并且工作时很少理会身旁其他事情，以致他的研究工作非常出色、非常有效率．而另一方面，崔琦又是一个很具幽默感、很随和的人，他常视物理实验如玩游戏，他说，能随心所欲设计新模型，能制造一个个用钱都买不到的新产品，那种满足感难以形容，做实验又有何难？在研究中遇到困难时，他也会说：“外面天气很好，到外面玩玩再回来，不要压着自己钻进牛角尖，松弛一下，将会更有利于问题的解决．”普通而又平凡的出身，坎坷的境遇，严格的家规，传统的教育，重教的家庭，造就了一个朴实、温顺、勤奋、聪慧、坚韧的崔琦.。
【9A文】霍尔效应实验报告
【9A文】霍尔效应实验报告
霍尔效应是在1882年由大英帝国物理学家霍尔（H. L. Hall）发现的。
它是一种物理现象，表现为在磁场中非极性导体生成的电流。
它很好地说明了，当细丝状的金属导线置于外部的磁场中的时候，由于外部的磁场作用，会出现一个电流，此电流被称为霍尔效应，即由磁场引起的电流。
实验设备：
1.一个永磁板；
2.一根电线；
3.一台电阻表；
4.一台毫伏表。
实验步骤：
1.将永磁板和电线放在同一轴直线上；
2.在永磁板的两侧用电阻表测量电线的电阻；
3.将永磁板反方向转动90度；
4.记下两次电阻测量的结果；
5.用毫伏表测量在不同角度时电线产生电流；
6.记下测量结果；
7.将永磁板反方向转动45度；
8.重复步骤5，记下测量结果；
9.重复步骤2至步骤5，记下最终测量结果。
实验结果：
1.在永磁板分别旋转90度和45度时，电线的电阻分别变化如下：
旋转角度 | 电阻（Ohm）
--------- | ----------
90度 | 10.5
45度 | 11.2
结论：由实验结果可以看出，随着永磁板的角度增大，导线电阻值和导线产生的电流
值均呈正相关变化。
说明当永磁板置于金属丝状导线时，能够引起这些线圈内电流的变化，即霍尔效应。
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2.00 -0.440 -0.0449
2.50 -0.550 -0.0449
V· cm/A· T
RH
V· cm/A· T
-0.0449
[结果报道]
1. 测得霍尔片样品在励磁电流IM=0.5A时，霍尔控制电流IS与霍尔电压UH的关系图如上图一，图线与 直线（图中的虚线部分）基本重叠，可见，实验基本上验证了霍尔元件在均匀磁场中，霍尔控制电流与霍 尔电压是呈线性关系的。 2. 测得霍尔片样品在霍尔控制电流IS＝0.3mA时，磁场的励磁电流IM与霍尔电压UH的关系图如上图直 线（图中的虚线部分）基本重叠，可见，实验也基本验证了在霍尔控制电流值一定时，霍尔元件的霍尔电 压与磁感应强度呈线性关系的。 cm/A· T，霍尔系数为负值，所以样品属N型半导体。 3. 测得霍尔元件样品的霍尔系数实验值为： -0.045 V·
5.00 -1.100
5.50 -1.213
6.00 -1.325
UH(mV)
0.100
0.000
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50
IS(mA)
-0.100 -0.200 -0.300
-0.400
-0.500 -0.600 -0.700 -0.800
-0.900
-1.000 -1.100 -1.200 -1.300
-1.400
y = -0.220x + 0.002
-1.500 -1.600
图一、样品VH～IS曲线图(取励磁电流IM=0.5A)
二、绘制UH－IM曲线 IM (A) UH (mV)
（相邻两UH 值的差值） (0.11) (0.11) (0.11) (0.11) (0.11) (0.11) (0.11) (0.11) ——————
2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00
-0.24 -0.30 -0.37 -0.43 -0.49 -0.55 -0.61 -0.68 -0.74
-0.150
-0.200 -0.250 -0.300 -0.350 -0.400 -0.450 -0.500 -0.550 -0.600 -0.650 -0.700 -0.750
y = -1.3175 x - 0.0033
图二、样品VH～IM曲线图(取励磁电流IS=3mA)
三、计算霍尔元件样品的霍尔系数实验值 亥姆霍兹线圈励磁线圈电流IM值： 0.500 霍尔元件样品厚度 IS (mA) UH (mV)
-0.135 -0.268 -0.398 -0.530 -0.663
0.200
0.300 0.400 0.500
[数据处理]
一、绘制UH－IS曲线 IS (mA) UH (mV)
2.00 -0.440
2.50 -0.550
3.00 -0.660
3.50 -0.770
4.00 -0.880
4.50 -0.990
（相邻两UH 值的差值） (0.13) (0.13) (0.13) (0.13) ——————
0.100
0.17 0.03 -0.09 -0.22 -0.37
0.43 0.57 0.70 0.84 0.96
-0.38 -0.51 -0.64 -0.77 -0.91
-0.10 0.02 0.16 0.29 0.41
二、测绘励磁电流 IM 与霍尔电压 UH 的关系曲线
表8－2 取IS=3.00mA
UH1 +IS、＋B IM (A)
UH2 +IS、－B
UH3 －IS、－B
UH4 －IS、＋B UH （mV）
IS输入转换开关按 IS输入转换开关按 I 输入转换开关 IS输入转换开关弹起 S 下 下 弹起 IM输入转换开关 IM输输入转换开关 I 输入转换开关 IM输入转换开关弹起 M 按下 弹起 按下
实验八、
学号： 100302005
霍尔效应
姓名： 张一佳
[数据记录]
实验桌号NO: 15
表8-0 DH4512型霍尔效应组合实验仪亥姆霍兹线圈励磁电流与其中心区域磁感应强度对应值 励磁电流IM值(A) 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 中心磁感应强度B值(× 10-3T)
1.176
2.352
3.528
4.7039
5.8799
一、验证霍尔控制电流 IS 与霍尔电压 UH 的线性关系 表8－ 1 UH1 +IS、＋B IS (mA) 取励磁线圈的电流IM= UH2 +IS、－B UH3 －IS、－B 0.500 A UH4 －IS、＋B UH (mV)
IS输入转换开关按 IS输入转换开关按 I 输入转换开关 IS输入转换开关弹起 S 下 下 弹起 IM输入转换开关 IM输输入转换开关 IM输入转换开关 IM输入转换开关弹起 按下 弹起 按下
0.64 0.80 0.95 1.11 1.27 1.43 1.59 1.74 1.91
-0.62 -0.78 -0.93 -1.09 -1.24 -1.39 -1.54 -1.70 -1.85
0.26 0.32 0.39 0.45 0.52 0.59 0.66 0.73 0.80
-0.440 -0.550 -0.660 -0.770 -0.880 -0.990 -1.100 -1.213 -1.325
RH
UHd ISB
，线圈中心区域磁感应强度B值： 4.00 -0.880 -0.0449 4.50 -0.990 -0.0449 5.00 -1.100 -0.0449
5.8799
5.50 -1.213 -0.0450
× 10 T 6.00 -1.325 -0.0451
(mA)
0.100 -0.135
0.200 -0.268
0.300 -0.398
0.400 -0.530
0.500 -0.663
UH(mV)
0.050 0.000 0.000 -0.050
-0.100
IM(A)
0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550