霍尔元件测磁场与实验报告
霍尔效应测量磁场实验报告
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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
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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。
霍尔效应测磁场实验报告(完整资料).doc
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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
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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
![霍尔原件实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/3c6993cedbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76ea9.png)
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)
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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
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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](https://img.taocdn.com/s3/m/f5ad116b443610661ed9ad51f01dc281e53a5685.png)
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。
霍尔测试实验报告
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#### 一、实验目的1. 了解霍尔效应的基本原理和实验方法。
2. 掌握霍尔元件的测量原理及其在磁场测量中的应用。
3. 通过实验,学会使用霍尔元件测量磁感应强度和磁场分布。
4. 分析实验数据,了解霍尔元件的响应特性。
#### 二、实验原理霍尔效应是指导体中运动的电荷在磁场中受到洛伦兹力作用,导致电荷在垂直于电流和磁场方向上发生偏转,从而在导体的两端产生电压差的现象。
根据霍尔效应原理,可以制成霍尔元件,用于测量磁场。
#### 三、实验仪器1. 霍尔效应实验仪2. 霍尔元件3. 磁场发生器4. 数字电压表5. 导线6. 支架7. 钳子#### 四、实验步骤1. 连接电路:将霍尔元件、磁场发生器、数字电压表和电源按照实验仪器的接线图连接好。
2. 调整磁场:将磁场发生器调整到所需的磁场强度,并保持稳定。
3. 测量霍尔电压:打开电源,调节霍尔元件的工作电流,记录不同电流下的霍尔电压值。
4. 测量磁场分布:将霍尔元件放置在磁场中不同位置,测量不同位置的霍尔电压,绘制磁场分布图。
5. 数据处理:根据实验数据,分析霍尔元件的响应特性,计算磁感应强度。
#### 五、实验数据及处理1. 霍尔电压与电流的关系:| 工作电流 (I) | 霍尔电压 (V) || ------------ | ------------ || 0.1 A | 0.003 V || 0.2 A | 0.006 V || 0.3 A | 0.009 V || 0.4 A | 0.012 V || 0.5 A | 0.015 V |根据实验数据,可以绘制霍尔电压与工作电流的关系曲线。
2. 磁场分布:将霍尔元件放置在磁场中不同位置,测量不同位置的霍尔电压,绘制磁场分布图。
#### 六、实验结果与分析1. 霍尔电压与电流的关系:实验结果表明,霍尔电压与工作电流成正比。
根据霍尔效应原理,霍尔电压与电流的关系可以表示为:\[ V = K \cdot I \cdot B \]其中,V为霍尔电压,K为霍尔系数,I为工作电流,B为磁感应强度。
霍尔效应测量磁场实验报告
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霍尔效应测量磁场实验报告一、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进行测量和数据处理。
二、实验原理1、霍尔效应当电流 I 沿垂直于磁场 B 的方向通过半导体薄片时,在薄片的垂直于电流和磁场的两侧面之间会产生一个横向电势差 UH,这个现象称为霍尔效应。
UH 称为霍尔电势差。
霍尔电势差的产生是由于运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用。
设半导体薄片中的载流子(假设为电子)的电荷量为 q,平均定向移动速度为 v,薄片的宽度为 b,厚度为 d,则电子受到的洛伦兹力为:F = qvB在洛伦兹力的作用下,电子向一侧偏转,从而在薄片的两侧面之间形成了一个电场E,当电场力与洛伦兹力达到平衡时,电子不再偏转,此时有:qE = qvBE = vB电场强度 E 与电势差 UH 的关系为:E = UH / b所以霍尔电势差为:UH = IB / nqd其中,n 为载流子浓度。
2、霍尔系数和灵敏度霍尔系数 RH = 1 / nq,它反映了材料的霍尔效应特性。
霍尔元件的灵敏度 KH = RH / d,表示单位磁感应强度和单位控制电流下的霍尔电势差。
三、实验仪器霍尔效应实验仪、特斯拉计、直流电源、毫安表、伏特表等。
四、实验内容及步骤1、仪器连接按照实验仪器说明书,将霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表等正确连接。
2、调节磁场打开特斯拉计,调节磁场强度到一定值,并记录下来。
3、测量霍尔电势差(1)保持磁场强度不变,改变电流 I 的大小,测量不同电流下的霍尔电势差 UH,并记录数据。
(2)保持电流 I 不变,改变磁场强度 B 的大小,测量不同磁场强度下的霍尔电势差 UH,并记录数据。
4、数据处理(1)根据测量数据,绘制 UH I 曲线和 UH B 曲线。
(2)通过曲线斜率计算霍尔系数 RH 和灵敏度 KH。
五、实验数据记录与处理1、数据记录|电流 I (mA) |霍尔电势差 UH (mV) |磁场强度 B (T) |霍尔电势差 UH (mV) ||::|::|::|::|| 100 | 500 | 010 | 550 || 200 | 1000 | 020 | 1100 || 300 | 1500 | 030 | 1650 || 400 | 2000 | 040 | 2200 || 500 | 2500 | 050 | 2750 |2、绘制曲线以电流 I 为横坐标,霍尔电势差 UH 为纵坐标,绘制 UH I 曲线。
霍尔元件测量磁场实验报告
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霍尔元件测量磁场实验报告霍尔元件测量磁场实验报告引言:磁场是物理学中一个重要的概念,它在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
为了更好地理解和研究磁场,科学家们发明了许多测量磁场的方法和设备。
本实验报告将重点介绍一种常用的测量磁场的方法——霍尔元件。
一、实验背景磁场是由电流或磁体产生的一种物理现象。
为了测量磁场的强度和方向,霍尔元件被广泛应用。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器,通过利用磁场对电荷运动的影响来测量磁场的特性。
二、实验原理霍尔效应是指当电流通过一块导体时,如果该导体处于磁场中,那么在导体两侧会产生一种电势差,这种现象被称为霍尔效应。
霍尔元件的工作原理就是基于这个效应。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备,包括霍尔元件、电源、万用表等。
2. 将霍尔元件连接到电源和万用表上,确保电路连接正确。
3. 调节电源的电流,使其保持恒定。
4. 将霍尔元件放置在磁场中,记录下电压和磁场强度的数值。
5. 反复进行多次实验,以获得更准确的数据。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的数据可以用来分析磁场的强度和方向。
根据霍尔元件的工作原理,我们可以得到磁场强度与电压的关系。
通过对多组数据的分析,可以得到一个较为准确的磁场强度和方向的测量结果。
五、实验误差与改进在实验过程中,可能会存在一些误差。
例如,霍尔元件的位置和方向可能会对实验结果产生影响。
此外,仪器的精度和环境因素也可能引入误差。
为了减小误差,可以采取一些改进措施,例如使用更精确的仪器、提高实验操作的准确性等。
六、实验应用霍尔元件广泛应用于许多领域,例如电子设备、汽车工业等。
在电子设备中,霍尔元件可以用来测量电流和磁场,从而实现电子设备的控制和监测。
在汽车工业中,霍尔元件可以用来测量车速和转速等参数,从而实现汽车的精确控制和监测。
七、实验结论通过本次实验,我们了解了霍尔元件测量磁场的原理和方法。
霍尔元件作为一种常用的磁场测量工具,具有精确、可靠的特点,在科学研究和工程应用中发挥着重要作用。
霍尔法测磁场实验报告
![霍尔法测磁场实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/fd15cba7fbb069dc5022aaea998fcc22bcd14389.png)
一、实验目的1. 理解霍尔效应的基本原理和测量磁场的应用。
2. 掌握霍尔元件的结构和工作原理。
3. 学会用霍尔元件测量磁场的强度和分布。
4. 了解实验过程中的注意事项和数据处理方法。
二、实验原理霍尔效应是指当电流垂直通过一个置于磁场中的导体或半导体时,会在垂直于电流和磁场的方向上产生电压差。
这个电压差称为霍尔电压,其大小与电流、磁感应强度和导体(或半导体)的厚度有关。
霍尔电压的计算公式为:\[ U_H = B \cdot I \cdot d \cdot K_H \]其中:- \( U_H \) 为霍尔电压;- \( B \) 为磁感应强度;- \( I \) 为通过导体的电流;- \( d \) 为导体厚度;- \( K_H \) 为霍尔系数,与导体的材料有关。
通过测量霍尔电压,我们可以计算出磁感应强度,从而实现对磁场的测量。
三、实验仪器与设备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. 磁场发生器6. 磁场探测线圈7. 导线四、实验步骤1. 按照实验仪器的说明,连接好电路,确保霍尔元件处于磁场中。
2. 调节直流稳流电源,使通过霍尔元件的电流保持恒定。
3. 打开磁场发生器,产生待测磁场。
4. 读取毫伏电压表的读数,记录霍尔电压。
5. 改变磁场的方向,重复步骤4,记录霍尔电压。
6. 改变磁场的强度,重复步骤4和5,记录霍尔电压。
7. 利用公式 \( B = \frac{U_H}{I \cdot d \cdot K_H} \) 计算磁感应强度。
五、实验结果与分析1. 通过实验,我们得到了不同磁场强度下的霍尔电压数据。
2. 根据霍尔电压和电流、霍尔系数等参数,计算出了相应的磁感应强度。
3. 通过对比实验数据,我们发现霍尔电压与磁感应强度之间存在良好的线性关系。
六、实验讨论1. 实验过程中,霍尔元件的安装位置和角度对实验结果有较大影响。
因此,在实验过程中要确保霍尔元件正确放置。
用霍尔元件测磁场实验报告
![用霍尔元件测磁场实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/97883a7030126edb6f1aff00bed5b9f3f90f7293.png)
用霍尔元件测磁场实验报告用霍尔元件测磁场实验报告引言:磁场是我们生活中常见的物理现象之一。
了解磁场的强度和方向对于很多科学研究和工程应用都至关重要。
本实验使用霍尔元件测量磁场的方法,通过实验数据的收集和分析,探讨了磁场的特性和霍尔元件的工作原理。
实验目的:1. 掌握使用霍尔元件测量磁场的方法和技巧。
2. 了解磁场的强度和方向对霍尔元件输出电压的影响。
3. 研究霍尔元件的工作原理和特性。
实验仪器和材料:1. 霍尔元件2. 磁铁3. 直流电源4. 电压表5. 连接线实验步骤:1. 将霍尔元件固定在实验台上,并连接好相应的电路。
2. 将磁铁靠近霍尔元件,观察电压表的读数。
3. 移动磁铁的位置,记录不同位置下的电压值。
4. 改变磁铁的距离,记录不同距离下的电压值。
5. 分析实验数据,探讨磁场强度和方向对霍尔元件输出电压的影响。
实验结果与分析:根据实验数据的收集和分析,我们可以得出以下结论:1. 当磁铁靠近霍尔元件时,电压表的读数会发生变化。
这是因为霍尔元件受到磁场的影响,导致霍尔元件内部产生电势差。
2. 磁场的强度越大,霍尔元件输出的电压也越大。
3. 磁场的方向对霍尔元件输出电压的正负有影响。
当磁场方向与霍尔元件的方向垂直时,电压为正;当磁场方向与霍尔元件的方向平行时,电压为负。
4. 改变磁铁的距离会对霍尔元件输出的电压产生影响。
距离越近,电压越大;距离越远,电压越小。
讨论与思考:通过这个实验,我们深入了解了磁场的特性和霍尔元件的工作原理。
我们发现霍尔元件可以通过测量输出电压来间接测量磁场的强度和方向。
这种方法在很多领域都有广泛的应用,例如磁场传感器、电动机控制等。
然而,我们也发现了一些实验中的不确定因素。
例如,霍尔元件的灵敏度和线性范围可能会受到温度和外界干扰的影响。
在实际应用中,我们需要对这些因素进行进一步的研究和控制,以确保测量结果的准确性和可靠性。
结论:通过本次实验,我们成功地使用霍尔元件测量了磁场的强度和方向。
霍尔效应及磁场的测定实验报告
![霍尔效应及磁场的测定实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0c35ba12cdbff121dd36a32d7375a417866fc198.png)
霍尔效应及磁场的测定实验报告霍尔效应及磁场的测定实验报告实验目的:1.了解霍尔效应的概念及其表现形式;2.掌握霍尔元件的使用和原理;3.探究磁场对于霍尔效应的影响及其测定方法。
实验原理:霍尔效应是指在垂直于导体芯片的方向上,当导体内部流动电荷受外磁场力作用弯曲轨迹时,在芯片两端被电极接收时所产生的电势差的现象。
霍尔效应是一种利用磁场和电流来测量电学参数的重要方法。
常用的霍尔元件由具有导电性的半导体材料经特殊处理后制成,通过对霍尔电压和磁场的测量,可以确定材料中载流子的类型、浓度、迁移率等参数。
实验装置:霍尔元件、恒流源、电子万用表、多用万用表、直流稳压电源、磁铁。
实验过程:1.连接实验电路:将霍尔元件放在磁场中心,使用恒流源连接霍尔元件的两端,同时使用电子万用表测量霍尔电势差;2.调整磁场:将磁铁放置在霍尔元件下方,并调整磁铁的位置,使得磁场与芯片法向垂直;3.测量数据:固定电流值,分别测量不同磁场下的霍尔电势差,并记录测量数据。
实验结果:1.横向霍尔电势差随着磁场的增加呈线性增长关系;2.随着电流的增大,横向霍尔电势差的值也增大;3.改变磁场方向,横向电势差的正负号随之改变。
实验分析:在固定电流的情况下,横向霍尔电势差的大小与磁场的大小呈线性关系,符合霍尔效应的理论预测。
横向电势差的正负号与磁场的方向有关,这是因为电子在磁场力的作用下,被弯曲侧向流动,而侧向电场的方向随之方向改变。
此外,仪器误差也会对测量结果造成影响。
实验结论:通过对横向霍尔电势差与磁场的关系的测量,初步探究了霍尔效应的表现形式,并明确了磁场方向对霍尔电势差的影响。
通过对测量数据的处理和分析,了解了霍尔元件的使用及其参数的测量方法,为今后在电学和材料科学领域的实际应用提供了基础。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/2cb49acad1d233d4b14e852458fb770bf78a3b33.png)
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引言:磁场是我们日常生活中经常接触到的物理现象之一。
了解和测量磁场对于工程师、物理学家以及科学爱好者来说都是至关重要的。
本实验旨在通过使用霍尔元件来测量磁场的强度和方向,以及探索霍尔元件的工作原理和应用。
实验材料和仪器:1. 霍尔元件2. 电源3. 数字万用表4. 磁铁5. 直流电流源6. 连接线实验步骤:1. 将霍尔元件连接到电源和数字万用表上,确保连接正确。
2. 将磁铁靠近霍尔元件,观察数字万用表上的读数。
3. 通过改变磁铁的位置和方向,记录不同位置和方向下的读数。
4. 使用直流电流源产生一个恒定的电流,将其通过霍尔元件,观察数字万用表上的读数。
5. 改变电流的大小和方向,记录不同条件下的读数。
实验结果:通过实验观察和记录,我们得到了以下结果:1. 当磁铁靠近霍尔元件时,数字万用表上的读数随着磁场的强度增加而增加。
2. 霍尔元件的读数与磁场的方向有关,当磁场方向改变时,读数也会相应改变。
3. 当通过霍尔元件的电流方向改变时,数字万用表上的读数也会改变。
讨论和分析:霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器,利用磁场对电荷载流子的偏转作用来测量磁场的强度和方向。
当磁场垂直于电流方向时,电荷载流子会受到洛伦兹力的作用,从而产生电势差。
这个电势差通过连接到霍尔元件的电路上的电压表或数字万用表来测量。
在实验中,我们观察到磁场的强度和方向对霍尔元件的读数产生了影响。
当磁场的强度增加时,电势差增加,从而导致读数的增加。
当磁场的方向改变时,电势差的方向也会相应改变,进而导致读数的变化。
这说明霍尔元件能够准确地测量磁场的强度和方向。
此外,我们还观察到通过霍尔元件的电流的大小和方向也会影响读数。
这是因为电流的大小和方向决定了电荷载流子的数量和流动方向,从而影响了洛伦兹力的大小和方向。
因此,通过改变电流的大小和方向,我们可以控制霍尔元件的读数。
结论:通过本实验,我们成功地使用霍尔元件测量了磁场的强度和方向,并深入了解了霍尔元件的工作原理和应用。
亥姆霍兹实验实验报告(3篇)
![亥姆霍兹实验实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/50b5f4e182d049649b6648d7c1c708a1294a0a59.png)
第1篇一、实验目的1. 观察亥姆霍兹线圈中间磁场的均匀性。
2. 验证磁场叠加原理。
3. 了解一种得到均匀磁场的实验室方法。
二、实验原理亥姆霍兹线圈是由两个相同的线圈同轴放置,其中心间距等于线圈的半径。
当两个线圈通以同向电流时,磁场叠加增强,并在一定区域形成近似均匀的磁场;通以反向电流时,则叠加使磁场减弱,以至出现磁场为零的区域。
本实验中,通过霍尔元件测量磁场。
霍尔元件通以恒定电流时,它在磁场中会感应出霍尔电压,霍尔电压的高低与霍尔元件所在处的磁感应强度成正比。
因此,可以通过测量霍尔电压来间接测量磁感应强度。
三、实验仪器1. 亥姆霍兹线圈演示仪2. 霍尔元件3. 稳压电源4. 数码显示屏5. 导轨四、实验步骤1. 打开数码显示屏后面板的开关,先对LED显示屏调零。
2. 打开稳压电源(已调好),同方向闭合两电键(使两线圈通以相同方向电流),转动小手柄,使位于线圈轴线上的霍尔元件由导轨的一端缓慢移向另一端,观察两同向载流圆线圈磁场合成后的分布。
记录显示屏示数。
3. 改变其中一个线圈的电流方向,重复步骤2的操作,观察两反向载流圆线圈磁场合成后的分布。
记录显示屏示数。
4. 将霍尔元件移至线圈中心区域,观察磁场分布,记录显示屏示数。
5. 重复步骤2-4,分别改变电流大小,观察磁场分布变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)当两个线圈通以同向电流时,磁场叠加增强,显示屏示数逐渐增大,中间一段基本不变,最后又由大变小。
(2)当两个线圈通以反向电流时,磁场叠加减弱,显示屏示数由小变大,由大变小,又由小变大,由大变小。
(3)将霍尔元件移至线圈中心区域,显示屏示数在中间区域基本不变,两端逐渐减小。
2. 结果分析(1)实验结果验证了磁场叠加原理。
当两个线圈通以同向电流时,磁场叠加增强;通以反向电流时,磁场叠加减弱。
(2)实验结果表明,亥姆霍兹线圈中间区域磁场近似均匀,两端磁场逐渐减小。
(3)实验结果与理论分析基本一致,证明了亥姆霍兹线圈在中间区域能够形成近似均匀的磁场。
霍尔效应测磁场实验报告[共7篇]
![霍尔效应测磁场实验报告[共7篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/497a90b26529647d272852ac.png)
篇一:霍尔元件测磁场实验报告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ih,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。
图片已关闭显示,点此查看假设霍尔片是由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is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fb的作用,fb=ev×b,电子在fb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vh,即霍尔电势差。
霍尔元件测磁场实验报告
![霍尔元件测磁场实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/cb397d7766ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbf6.png)
霍尔元件测磁场实验报告霍尔元件测磁场实验报告引言:磁场是我们日常生活中经常遇到的物理现象之一,它在电子设备、电动机、电磁铁等方面都有着广泛的应用。
为了准确测量磁场的强度和方向,我们进行了一次使用霍尔元件测磁场的实验。
实验目的:本实验的主要目的是通过使用霍尔元件,测量给定磁场的强度和方向。
通过实验,我们希望加深对霍尔元件的理解,并掌握其在测量磁场中的应用。
实验原理:霍尔元件是一种利用霍尔效应测量磁场的器件。
霍尔效应是指当电流通过一块导电材料时,如果该材料处于磁场中,就会在垂直于电流方向和磁场方向的方向上产生电势差。
这个电势差就是霍尔电压,可以用来测量磁场的强度。
实验步骤:1. 准备实验所需材料:霍尔元件、电源、电流表、磁铁。
2. 将霍尔元件连接到电源和电流表上,确保连接正确。
3. 将磁铁靠近霍尔元件,使其处于磁场中。
4. 调节电流大小,记录下霍尔电压和电流的数值。
5. 移动磁铁的位置,记录不同位置下的霍尔电压和电流数值。
6. 重复以上步骤,直至获得足够的数据。
实验结果:通过实验,我们得到了一系列不同位置下的霍尔电压和电流数值。
根据霍尔效应的原理,我们可以计算出磁场的强度和方向。
通过绘制电流与霍尔电压的关系曲线,我们可以观察到磁场强度对霍尔电压的影响。
讨论与分析:在实验中,我们发现当磁场强度增大时,霍尔电压也随之增大。
这符合霍尔效应的原理。
此外,我们还发现霍尔电压与电流之间存在线性关系。
这说明霍尔元件的输出电压与电流成正比,这是因为霍尔元件的电势差与电流成正比。
然而,在实验中我们也遇到了一些问题。
首先,由于实验条件的限制,我们无法测量到非常弱的磁场。
其次,由于实验过程中存在误差,我们得到的数据可能存在一定的偏差。
这些误差可能来自于电路连接不稳定、磁铁位置不准确等因素。
为了提高实验的准确性,我们可以采取一些措施,如使用更精确的仪器、确保实验环境的稳定等。
结论:通过本次实验,我们成功地使用霍尔元件测量了给定磁场的强度和方向。
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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。