《传感器的简单应用》PPT课件

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实验:传感器的简单应用 PPT课件 课件 人教课标版

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高频考点例析
图10-8-6
高频考点例析
【解析】 本题考查学生对基本 电路的了解和基本仪器的使用,考查 推理能力、实验与探究能力、实际应 用能力.
(1)如图10-8-7所示.
图10-8-7
高频考点例析
(2)②读取温度计示数 读取电压 表示数
(3)将图线延长求得图线在纵轴上 的截距为100 Ω,在图线上任取两点求 得图线的斜率为0.400,所以R-t关系 式为R=100+0.400 t(Ω).
高频考点例析
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全, 往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间 从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如 何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说 明.
图10-8-5
高频考点例析
(2)实验的主要步骤: ①正确连接电路,在保温容器中注入适 量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的 电流值; ②在保温容器中添加少量热水,待温度 稳定后,闭合开关,________,________, 断开开关.
高频考点例析
③重复第②步操作若干次,测得 多组数据.
(3)实验小组算得该热敏电阻在不 同温度下的阻值,并据此绘得R-t关 系图线.请根据如图10-8-6所示的 图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R =________+________t(Ω)(保留3位有 效数字).
本实验误差主要来源于温度计 和欧姆表的读数.
高频考点例析
题型一 实验原理、数据分析与步骤的考查
例1 (2008年高考广东卷)某实验小组探究
一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直 流恒流电源(在正常工作状态下输出的电 流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温 容器、温度计、开关和导线等.
高频考点例析

《传感器的简单应用》课件

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按工作原理分类
物理型、化学型和生物型。物理型是指基于力、热、光、电、磁 和声等物理效应的传感器;化学型是指基于化学反应的传感器; 生物型是指基于生物反应的传感器。
传感器的工作原理
传感器的工作原理基于物理、化学或生物效应,将被测的非电学量转换成电信号 输出。常见的物理效应包括压电效应、热电效应、光电效应等;常见的化学效应 包括化学反应、电化学反应等;常见的生物效应包括酶反应、免疫反应等。
VS
详细描述
微型化传感器具有更高的集成度和灵活性 ,可以应用于医疗、航空航天、环境监测 等领域。例如,微型压力传感器可以用于 监测气瓶压力,微型加速度传感器可以用 于监测飞行器的姿态变化。
智能化
总结词
智能化是传感器发展的重要趋势,传感器将 具备更高级的功能和智能化处理能力。
详细描述
智能化传感器能够自动进行数据采集、处理 和传输,减少了人工干预的环节,提高了工 作效率。例如,智能温度传感器能够实时监 测环境温度,并根据预设条件自动调节温度 。
传感器的输出信号通常需要经过处理和转换,才能满足实际应用的需求。常见的 处理方式包括信号放大、滤波、调制和解调等;常见的转换方式包括模数转换和 数模转换等。
02
常见传感器及其应用
温度传感器
总结词
温度传感器是一种能够感受温度变化并转换成可用输出信号 的传感器。
详细描述
温度传感器主要用于测量 环境温度、物体温度等,其工作原 理是利用某些材料的电阻随温度变化的特性,将温度变化转 换成电信号,以便进一步处理和控制。常见的温度传感器有 热敏电阻、热电偶等。
详细描述
湿度传感器主要用于测量 环境湿度、气体湿度等,其工作原理是利用某些材料的物理或化学性质随湿度变化的特 性,将湿度变化转换成电信号,以便进一步处理和控制。常见的湿度传感器有氯化锂电阻式、电容式等。

《传感器的应用》PPT课件

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第二节 传感器的应用
1、力电传感器的应用——电子秤 原理分析:
U1 U2 力———电阻变化 ———电压
第二节 传感器的应用
2、温度传感器的应用
双金属片
铜的膨胀系数大于铁
第二节 传感器的应用
2、温度传感器的应用——电熨斗
双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断.
3 温度传感器的应用-------电饭锅
开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体 相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态。
内胆底
感温铁氧体 电热板 转轴
永磁铁
手动开 关
接线螺 丝
触点
(2)饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么变 化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?
饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升 至“居里点103℃”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧 作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而 停止加热.
1、感温铁氧体的特点:常温下具有铁磁性,能 够被磁体吸引,但是温度上升到约103℃时,就 失去了铁磁性,不能被磁体吸引了。注意:这个 温度在物理学中称为 该材料的“居里温度”或 “居里点”。
2、电饭锅的原理
内胆底
感温铁氧体 电热板
转轴
思考与讨论:
永磁铁
手动开 关
接线螺 丝
触点
(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个 按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?
传感器的作用是什么?
传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断, 从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
(输入) 非电学量→传感器→(输出) 电学量
第二节 传感器的应用
第二节 传感器的应用
1、力电传感器的应用——电子秤

传感器的应用 课件

传感器的应用 课件
(2)踏板空载时,传感器 R 的电阻为 300 Ω,电路中电流 I=E/R=4.8/300 A=1.6×10-2A,即该秤零起点的刻度线应 标在电流表刻度盘的 1.6×10-2A 处.
(3)当电流表刻度盘的示数为 20 mA 时,传感器 R 的电阻 R=E/I=4.8/0.02 Ω=240 Ω,由压力传感器 R 的电阻与所受 压力的关系表分析可知,传感器所受压力 F=500 N,由 F= mg 得,这个人的质量是 50 kg.
熨 双金属片 与下层金属的 膨胀系数 不同,双金属片

发生弯曲从而控制电路的通断
电 饭 锅
感温铁 氧体
①居里温度:感温铁氧体常温下具有铁 磁性,温度上升到 约103°C 时,失去 铁磁性,这一温度称为“居里温度”
②自动断电原理:用手按下开关通电加 热,开始煮饭,当锅内加热温度达到 103 °C 时,铁氧体失去磁性,与永久
磁铁失去吸引力,被弹簧片弹开,从而 推动杠杆使触点开关断开
(3)光传感器的应用——火灾报警器(如图 6-2-1 甲) ①组成:发光二极管 LED、光电三极管和不透明的挡板. ②工作原理(如图 6-2-1 乙):平时光电三极管收不到 LED 发出的光,呈现 高电阻 状态,烟雾进入罩内后对 光有 散射 作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电 阻 变小 .与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出 警报.
传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等) 转换成电学量的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应 用.有一种测量人体重的电子秤,其测量部分的原理图如图 6-2-3 中的虚线框所示,它主要由压力传感器 R(电阻值会 随所受压力的大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪 表 A(实质是理想的电流表)组成.
图 6-2-1

传感器的应用说课PPT课件

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教材地位
《新课程标准》将“传感器”列为选修3-2模块的二 级主题,集中体现对科学,技术和社会相互关系的关 注。现代技术产品是基于许多物理原理设计的,可以 很好的将它们联系起来,使学生对于科学与技术的关 系有更全面和深入的体会,最后传感器在促进现代社 会的发展中起到了重要的作用。本节有关技术的内容
第18页/共30页
4.温度传感器的应用——电饭锅
1、感温铁氧体:“居里温度”或“居 里点”。
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电饭煲实物图 第20页/共30页
5、火灾报警器
光———电流变化———控制电路通断 非电学量———传感器———电学量———控制电路通断
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光传感器的应用——鼠标器(选讲)
1、机械鼠标器的主要构造图
滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管 2、工作原理:当鼠标在桌面上滚动时,滚球的运动通 过滚轴带动两个码盘转动,红外接收管就收到断续的 红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号。计算机分别统 计X、y两个方向的脉冲信号,处理后就使屏幕上的光 标产生相应的位移。
断续的光脉冲转换成电压脉冲
(1)动圈式话筒: 原理:电磁感应
声—电容变化—电流、电压 (2)电容式话筒:
原理:电容充放电 声———电磁感应 ——— 电流
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3.温控开关:日光灯启动器
静触片
氖泡 U形动触片
铜的膨胀系数大于铁
原因:双金属片 温度———控制电路通断第17页/共30页
温度传感器(双金属片)的应用——电熨斗
感谢您的观看!
第30页/共30页
形变 (力学量)
U1
U2
转换
电压
(电学量)
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传感器的应用完整版课件

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2.农业生产中的传感器 (1)湿度传感器:判断农田的水分蒸发情况,自动供水或停 水。 (2)温度传感器和湿度传感器,可对上百个点进行温度和湿 度监测。由于有了十分先进可靠的测试技术,有效地减少了霉 变现象。
3.工业生产中的传感器 (1)生产的自动化和半自动化。用机器人、自动化小车、自 动机床、各种自动生产线或者系统,代替人完成加工、装配、 包装、运输、存储等工作。各种传感器使生产的自动运行保持 在最佳状态,以确保产品质量,提高效率和产量,节约原材料 等。
(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1 与 A 端的距离 x1;
(2)托盘上放有质量为 m 的物体时,P1 与 A 端的距离 x2;
(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节 P2,使 P2 离 A 端的距离也为 x1,从而使 P1、P2 间的电压为零。 校准零点后,将物体 m 放在托盘上,试推导出物体质量 m 与 P1、P2 间的电压 U 之间的函数关系式。
课堂情景切入
在日常生活中,我们经常见到电子秤。例如,在超市里, 当我们购买水果时,售货员把水果放在表面平整的电子秤上, 电子秤就可显示出所购水果的质量及应付的钱数。你想探究一 下它的工作原理吗?
知识自主梳理
知识点 1 传感器应用的一般模式
知识点 2 传感器应用的几个实例
1.力传感器的应用——电子秤 (1)组成及敏感元件:由__金__属__梁__和__应__变__片__组成,敏感元
“嫦娥三号”卫星上携带多种探测仪器,其中可能有 ()
A.味觉传感器 C.听觉传感器 答案:D
B.气体传感器 D.视觉传感器
三、传感器的应用实例 1.力传感器的应用——电子秤 (1)常用的一种力传感器是由金属梁和应变片组成的,应变 片是一种敏感元件,现在多用半导体材料制成。 (2)此种力传感器的工作原理

《传感器的简单应用》PPT课件

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变化时,引起S的变化,通过测出C的

变化,测量动片与定片间的夹角θ
定片
图乙是测量液面高度h 的电容式传感器,原理是
由于C∝S,h发生变化,金属芯线和 导电液体组成的电容发生变化,通过


测定C的变化,可以测量液面高度h
h
的变化。
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金属芯线 电介质
导电液体
15
图丙是测量 压力F 的电容式传感器,原理是 由于C∝1/d,压力F 作用在可动电极上,引起极板间距 。 d 的变化,通过测出C的变化,测量压力F的变化。
图如图示,沿导弹长度方向按装的固定光滑杆上套一个质
量为m的滑块,滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧
相连,两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止,弹
簧处于自然长度。滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的
位移,然后通过控制系统进行制导。1.设某段时间内导弹
沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为S,则这段
敏感
①滑动触头左右移动过程中,电路
元件
中电流如何变化?
输出
②若车的加速度大小为a,则两弹
信号
R
簧的形变量是多少?
③求加速度a与输出电压U的关系式
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E
6
(2)测物体加(角)速度
角速度计 可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速 度,其结构如图所示。当系统绕轴OO′转动时,元件A 发生位移并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等 的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度 系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计 。滑动变阻器总长也为l ,电阻分布均匀,系统静止时 P在B点,当系统以角速度ω转动时,试写出输出电压 U与ω的函数式。

传感器应用11PPT

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(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量? 应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这 个电学量。 3.声传感器的应用——话筒
问题与思考 (1)话筒的作用是什么?
话筒的作用是把声音信号转化为电信号。 (2)说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。
图1
动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。膜片接收 到声波后引起振动,连接在膜片上的线圈随着一起 振动,线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电 流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,振 幅和频率的变化都由声波决定,这个信号电流经扩 音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的 声音。 (3)说明电容式话筒的工作原理和工作过程。这 种话筒的优点是什么?
一、知识回顾
传感器的特征:传感器是能够感知诸如力、温度、 光、声、化学成分等非电学量,并把它们按照一定 的规律转化成电压、电流等电学量,或转化为电路 通断的一类元件。
二、问题与讨论 光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物
理量转化为电学量的元件?
光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。热敏 电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。 霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这 个电学量。
(2)当汽车以怎样的加速度运动时
,传感器a的示数为零.
分析:传感器上所显示出的力的大小,即弹簧对传感器的 压力,据牛顿第三定律知,此即为弹簧上的弹力大小,亦 即该弹簧对滑块的弹力大小.
解:(1)如图所示,依题意:左侧弹簧对滑块向右的
推力 F1=14N,右侧弹簧对滑块的向左的推力 F2=6.0 N. 滑块所受合力产生加速度a1,根据牛顿第二定律有
为了测量列车运行的速度和加速度的大小,可采 用如图所示的装置,它是由一块安装在列车头底部的 强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组 成的(测量仪未画出)。当列车经过线圈上方时,线 圈中产生的电流被记录下来,就能求出列车在各位置 的速度和加速度。假设磁体端部磁感强度为B=0.004T, 且全部集中在端面范围内,与端面垂直,磁体宽度与 线圈宽度相同,且都很小,线圈匝数n=5,长L=0.2m, 电阻0.4Ω(包括引线电阻),测试记录下来的电流— 位移如图所示。试求:

传感器的应用课件

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探究一 传感器问题的分析方法
1.分析思路. 物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等) 转换为便于测量的电学量的器件.我们可以把传感器的应 用过程分为三个步骤: (1)信息采集; (2)信息加工、放大、传输; (3)利用所获得的信息执行某种操作.
2.分析传感器应注意的四点问题: (1)检测量分析:要明确传感器所检测的量,如力、 热、光、磁、声等. (2)敏感元件分析:明确传感器的敏感元件,分析 它的输入信号及输出信号,以及输入信号与输出信号间的 变化规律. (3)电路结构分析:认真分析传感器所在的电路结 构,在熟悉常用电子元件工作特点的基础上,分析电路输 出信号与输入信号间的规律.
回路短路损坏电源或电流表,R0 的存在使电路不出现短 路,因此选项 A 正确;当拉环不受力时,滑片 P 在 a 端, 由闭合电路欧姆定律得,I=R0+U R1=0.1 A,故选项 B 正
确;拉力为 400 N 时,由 F=kΔx,则 Δx=4 cm,对应的 电阻为 Rap=20 Ω,R1 接入电路的电阻 Rpb=5 Ω,由闭 合电路欧姆定律得 I′=R0+URpb=0.3 A,故选项 D 错误, C 正确.
说法正确的是(不计电源内阻) ( ) A.小明在电路中连入 R0 的目的是保护电路 B.当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为 0.1 A C.当拉力为 400 N 时,电流表指针指在 0.3 A 处 D.当拉力为 400 N 时,电流表指针指在 0.5 A 处 解析:若电路无电阻 R0,且金属滑片 P 在 b 端时,
2.电饭锅. (1)构造(如图所示).
(2)敏感元件:感温铁氧体. (3)工作原理. ①居里温度:感温铁氧体常温下具有铁磁性,温度 上升到约 103 ℃时,失去铁磁性,这一温度称为该材料 的“居里温度”.
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010.07-08学年清华大学附中高考模拟试题 14 14 .传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等) 的变化转换成电学量变化的一种元件,它在自动控 制中有着广泛的应用.如图是一种测定液面高度的 电容式传感器的示意图.金属棒与导电液体构成一 个电容器,将金属棒和导电液体分别与直流电源的 两极相连接,从电容C和导电液与金属棒间的电压 U 的变化就能反映液面的升降情况,即 金属棒 ①电源接通后,电容C减小,反映h减小. 电介质 电介质 ②电源接通后,电容C减小,反映h增大. ③电源接通再断开后,电压U减小,反映h减小 ④电源接通再断开后,电压U减小,反映h增大 h 以上判断正确的是( B ) 导电液 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
026. 07-08学年度徐州市六县一区摸底考试1 1.用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第 三定律的实验,如图所示是把两个测力探头的挂钩 钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出 现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着 时间变化的曲线,以下结论错误的是 ( A ) A.作用力与反作用力作用在同一物体上 B.作用力与反作用力同时存在,同时消失 C.作用力与反作用力大小相等 D.作用力与反作用力方向相反 F t
高而增大,用金属丝可以制作温度传感器。它能把
温度这个热学量转换为电阻这个电学量.
(3)热敏电阻: 用半导体材料制成,其电阻随温度变化明显,温度
升高电阻减小,如图-1为某一热敏电阻-温度特 性曲线.热敏电阻的灵敏度较好。与热敏电阻相比, 金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏 度较差。 (4)电容式位移传感器能够把物体的位移这个力
一、传感器的含义 传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度 、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一 定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路 的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方 便地进行测量、传输、处理和控制了。 传感器一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部 分组成, 通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号, 通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。
4、磁电传感器——霍尔元件的应用 霍尔元件能够把磁感强度(磁学量)转换为电压(电学量) 霍尔元件:如图2所示,在一个很小的矩形半导体薄 片上,制作四个电极C、D、E、F,就制成为一个霍 尔元件。 I F IB 霍尔电压: U H k C d D 其中k为比例系数,称为霍尔系数, E B 其大小与薄片的材料有关。一个霍尔 UH 元件的厚度d、比例系数k为定值,再 图 2 保持I恒定,则电压U 的变化就与B成 正比,因此,霍尔元件又称磁敏元件.
2、热电传感器(温度传感器)
热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的升高减 小(与金属热电阻的特性相反)的原理制成的, 它能 用把温度这个热学量转换为电压这个电学量。如各种 家用电器(空调、冰箱、热水器、饮水机等)的温度控 制、火警报警器、恒温箱等。
3、光电传感器
光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。
学量个
R
磁学量转换为电压这个电学量
0 图-1 T
三、传感器的简单应用 1、力电传感器 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号 (位移、速度、加速度等)转化为电学信号(电压、 电流等)的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产 、现代科技中,如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞 船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。
传 简
感 单
器 应
的 用
传 感 器 的 简 单 应 用 一、传感器的含义 二、常见的传感器元件 三、传感器的简单应用 3、光电传感器 4、磁电传感器 026. 07-08学年度徐州市六县一区摸底考试1 010. 07-08学年清华大学附中高考模拟试题 14 046. 南京市2008届第一次模拟考试 9 060. 徐州市07—08学年度第三次质量检测 6 040. 江苏淮安市07—08学年度第一次调查测试9 006. 江苏南通08届第一次调研测试8 033. 上海嘉定区2007学年上学期调研6 036. 江苏泰州市07~08学年度第二学期期初联考 7 003. 南京师大物理之友电学综合(一) 9 045. 南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测(一)15 047. 08年福建省毕业班质量检查 20 062. 北京市海淀区二模反馈题18A 062. 北京市海淀区二模反馈题18B gk005. 2008年高考江苏卷2 gk008. 2008年高考理综重庆卷 21 gk015. 2008年高考理综四川延考区卷 22.Ⅱ
光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时 ,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载 流子增多,导电性能变好,光敏电阻的阻值随光照强 度的增大而减小的。光敏电阻能够把光强度这个光学 量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看 到光线的强弱。 自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟 雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。
非电物理量 敏感元件 转换器件 转换电路
电学量
常见的传感器有:光学传感器、热学传感器、 加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声 波传感器、磁敏传感器等。
二、常见的传感器元件: (1)光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无
光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的
增强,载流子增多,导电性能变好,即光敏电阻值 随光照增强而减小。光敏电阻能够把光照强弱这个 光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛, 可以看到光线的强弱。 (2)金属热电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升
H
霍尔效应的原理: 外部磁场使运动的载流子受到洛仑 兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出 现多余的另一种电荷,从而形成横向的电场;横向电 场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力,当静电力与 洛仑兹力达到平衡时,导体板两侧会形成稳定的电压. 设图中CD方向长度为L2,则: F I UH C q qvB D L2 根据电流的微观解释 I=nqSv , E B IB UH 整理后得: U H nqd 因为n为材料单位体积的带电粒子个数,q为单个带电 粒子的电荷量,它们均为常数, IB 1 令 k 所以有: U H k d nq
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