霍尔效应及两种常见的电磁仪器-课件
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霍尔效应原理图ppt课件
40
霍尔式压力传感器
磁钢
霍尔元件
N S
S N 波登管 压力P
图9-9 霍尔压力传感器结构原理图
41
霍尔式压力传感器由两部分组 成：一部分是弹性敏感元件的 波登管用以感受压力P，并将P 转换为弹性元件的位移量x， 即x＝KPP，其中系数KP为常数。 另一部分是霍尔元件和磁系统， 磁系统形成一个均匀梯度磁场， 如右图所示，在其工作范围内， B＝KBx，其中斜率KB为常数； 霍尔元件固定在弹性元件上， 因此霍尔元件在均匀梯度磁场 中的位移也是x。
34
理想情况下，不等位电 势 UM=0 ，对应于电桥的平衡 状态，此时R1＝R2＝R3＝R4。 如果霍尔元件的 UM≠0 ， 则电桥就处于不平衡状态， 此时R1、R2、R3、R4的阻值有 差异， UM 就是电桥的不平衡 输出电压。 只要能使电桥达到平衡 的方法都可作为不等位电势 的补偿方法。
35
（一）基本补偿电路
27
合理选择负载电阻
如上图所示，若霍尔电势输出端接负载电阻RL， 则当温度为T时，RL上的电压可表示为： RL UL UH RL R0 式中 R0—霍尔元件的输出电阻。
28
当温度由T变为T+ΔT时，则RL上的电压变为 RL U L U L U H (1 T ) RL R0 (1 T )
需施加极高的电压才能产生很小 的电流。因此霍尔元件一般采用N 型半导体材料
10
2）霍尔电压UH与元件的尺寸有关。 高，所以霍尔元件的厚度都比较薄， 但d太小，会使元件的输入、输出电 阻增加。 霍尔电压UH与控制电流及磁场强 度成正比，当磁场改变方向时，也改 变方向。
11
d 愈小，KH 愈大，霍尔灵敏度愈
霍尔效应实验PPT课件
势差，所以霍尔片要用半导体材料做成，而不用金属材料做霍尔片。
另外载流子浓度的大小受温度的影响较大，所以要注意消除温度的影响。
还有，霍尔电压
U
与通过霍尔片的工作电流和电荷所受的磁场
H
B的乘积成正
比，与霍尔片厚度 成d 反比，霍尔片厚度 越d 小，霍尔电动势就越大，所以制
作霍尔片时往往采用减小 的d 办法来增加霍尔电动势，从而提高灵敏度。 10
17
注意事项： ●霍尔元件轻脆易碎，必须防止受压、挤、扭、碰撞
等。本实验中霍尔片位置已调好!请不要再调动位置！ ●霍尔元件的工作电流和电磁铁的励磁电流要严格区
分，绝不能接错！ ●实验前先将两旋钮逆时针方向旋转到底，实验时再根
据要求慢慢调至所需量程！ ●实验过程中要避免霍尔元件长时间受热！
18
实验内容与步骤
表2
IS 2.00mA
IM
（A）
U1(mV) IS , B
U 2 (mV) IS ,B
U 3(mV) IS ,B
U 4(mV) IS ,B
UH
1 4
(U1
U2
U3
U4 )(mV)
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
21
霍尔效应实验
1
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、研究霍尔电压UH 与工作电流 IS及霍尔电压 UH 与励磁电流IM之间的关系；（即 U H IS ，UH IM ）
3、掌握用作图法求霍尔系数RH 的方法，由RH 符号 或霍尔电压的正负判断样品的导电类型,并求出载流 子浓度;
《霍尔效应实验》课件
电源
磁铁
测量尺
导线 记录本
搭建实验装置
01
将霍尔效应测试仪放置 在平稳的工作台上，确 保测试仪固定。
02
使用导线将电源与霍尔 效应测试仪连接，确保 电源正负极正确连接。
03
将磁铁放置在测试仪的 适当位置，以便产生稳 定的磁场。
04
调整测试仪的灵敏度， 确保测量结果准确。
开始实验并记录数据
打开电源，观察霍尔 效应测试仪的读数， 记录初始数据。
《霍尔效应实验》ppt课件
目 录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 结果分析 • 实验总结与展望
01
实验目的
掌握霍尔效应原理
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过导体时，在 导体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。
霍尔系数与载流子类型
霍尔常数与载流子浓度
大小。
测量误差与精度
了解影响测量误差和精度的因素 ，如温度、电流稳定性等。
了解霍尔效应在日常生活中的应用
01
02
03
磁场测量
利用霍尔效应可以测量磁 场的大小和方向，广泛应 用于地球磁场测量、磁力 探矿等领域。
位置传感器
利用霍尔元件可以制作出 各种位置传感器，如接近 开关、转速传感器等。
电子罗盘
基于霍尔效应的电子罗盘 可以用来指示方向，具有 体积小、精度高等优点。
了解了霍尔元件在生产和生活中的应 用。
学会了使用霍尔效应测量仪进行数据 测量和记录。
提高了自己的实验技能和数据处理能 力。
实验中存在的问题与不足
部分同学对实验原理理解不够深入，操作不够熟练。
部分同学在数据处理方面存在一定困难，需要加强练习 。
霍尔效应专题教育课件
背景简介
分数量子霍尔效应
崔琦
Horst Stormer
用高纯度半导体材料，在超低温 环境：仅比绝对零度高十分之一 摄氏度（约－273℃），超强磁 场：当于地球磁场强度100万倍 研究量子霍尔效应时发觉了分数 量子霍尔效应，这个发觉使人们
对量子现象旳认识更进一步。
Robert Laughlin
构造出了分数量子霍尔系统旳解 析波函数，给分数量子霍尔效应 作出了理论解释
fe eEH
（3）（此力方向向上）
电子受到电场力 fe 和磁场力 fB 旳作用，一方面使电
子向下偏移，另一方面电子又受到向上旳阻碍电子向下偏移
旳力。因为这两个力旳作用所以电子在半导体试样侧面旳积
累不会无限止地进行下去：在开始阶段，电场力比磁场力小，
电荷继续向侧面积累，伴随积累电荷旳增长，电场力不断增
霍尔效应中旳负效应
能斯特效应
沿x方向通以电流，两端电极与样品旳 接触电阻不同而产生不同旳焦耳热，致 使x方向产生温度梯度，这一温度梯度 引起一附加旳纵向热扩散电流，在磁场 旳作用下，从而在y轴方向产生横向电 位差，为能斯特电压。
ＵN∝Ｑx·Ｂz
ＵN方向只与Ｂ方向有关。
霍尔效应中旳负效应
里吉-勒迪克效应
4、当代汽车工业上应用
汽车上广泛应用旳霍尔器件就涉及：信号传感器、 ABS系统中旳速度传感器、汽车速度表和里程表、液体 物理量检测器、多种用电负载旳电流检测及工作状态诊 疗、发动机转速及曲轴角度传感器、多种开关等。
例如用在汽车开关电路上旳功率霍尔电路，具有 克制电磁干扰旳作用。因为汽车旳自动化程度越高，微 电子电路越多，就越怕电磁干扰。而汽车上有许多灯具 和电器件在开关时会产生浪涌电流，使机械式开关触点 产生电弧，产生较大旳电磁干扰信号。采用功率霍尔开 关电路就能够减小这些现象。
霍尔效应及其应用.pptx
U1(+I, +B) 、U2(+I ,-B)、 U3(-I ,-B) 和 U4(-I ,B)
霍尔U电H压的14测(量U结1 果为U：2 U3 U4 )
第8页/共15页
操作指南
• 实验装置 • 操作要点
第9页/共15页
实验装置
KH值
霍尔元件
励磁线圈
工作电路
测量电路
第10页/共15页
励磁电路
操作要点
第2页/共15页
预备知识
•霍尔效应 •霍尔元件中的附加效应外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场 和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象 称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电 压）。
第4页/共15页
霍尔效应
霍尔电压UH与电流I和磁感应强度B及元件的厚
第6页/共15页
霍尔元件中的附加效应
2.温差电效应引起的附加电压UE （厄廷好森效应） 3.热磁效应直接引起的附加电压UN （能斯特效应） 4. 热磁效应产生温差引起的附加电压UR（里纪－勒
杜克效应 ）
第7页/共15页
消除附加电压
为了减小附加效应对测量霍耳电压UH的影 响，我们采用对称测量法，即将I和B正反两 个方向组合出四种情况：
度d的关系：
VH
RH
IB d
式中RH为霍尔系数，它与载流子浓度n和载流子电
量q的关系：
RH
1 nq
若令霍尔灵敏度KH=RH/d，则 UH KH IB
第5页/共15页
霍尔元件中的附加效应
在霍尔效应建立的同时还会伴有其它附加效应 的产生，在霍尔元件上测得的电压是各种附加电 压叠加的结果。
附加电压 1.不等势电压Uo （不等势效应 ）＝Is . R
霍尔U电H压的14测(量U结1 果为U：2 U3 U4 )
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操作指南
• 实验装置 • 操作要点
第9页/共15页
实验装置
KH值
霍尔元件
励磁线圈
工作电路
测量电路
第10页/共15页
励磁电路
操作要点
第2页/共15页
预备知识
•霍尔效应 •霍尔元件中的附加效应外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场 和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象 称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电 压）。
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霍尔效应
霍尔电压UH与电流I和磁感应强度B及元件的厚
第6页/共15页
霍尔元件中的附加效应
2.温差电效应引起的附加电压UE （厄廷好森效应） 3.热磁效应直接引起的附加电压UN （能斯特效应） 4. 热磁效应产生温差引起的附加电压UR（里纪－勒
杜克效应 ）
第7页/共15页
消除附加电压
为了减小附加效应对测量霍耳电压UH的影 响，我们采用对称测量法，即将I和B正反两 个方向组合出四种情况：
度d的关系：
VH
RH
IB d
式中RH为霍尔系数，它与载流子浓度n和载流子电
量q的关系：
RH
1 nq
若令霍尔灵敏度KH=RH/d，则 UH KH IB
第5页/共15页
霍尔元件中的附加效应
在霍尔效应建立的同时还会伴有其它附加效应 的产生，在霍尔元件上测得的电压是各种附加电 压叠加的结果。
附加电压 1.不等势电压Uo （不等势效应 ）＝Is . R
人教版高中物理选修3-1课件：第三章课题研究霍尔效应及两种常见的电磁仪器(共18张PPT)
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
磁流体发电机
磁流体发电机 的上极板
V
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
等离子体束射入磁场
磁流体发电机 的下极板
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
分解动作
v
再先用进进下直 以入入向至后磁磁上q保场场下E此解持区区方=时得动的q的向vqv态离离偏B＝U时平子子转/Ud结衡沿在 形/=（束原洛成qBv，来伦附dB的）,兹加方力电向作场流过
ff
负电荷向电流反方 向移动，故受向下 的洛伦兹力
f
长方体导体的 下表面
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
微观解释
v
v
v
上、下表面就出现
横向电势差
v
v
v
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
磁流体发电机
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
等离子体束射入磁场
人教版高中物理选修3-1课件：第三章 课题研 究霍尔 效应及 两种常 见的电 磁仪器 (共18 张PPT)
《霍尔效应及应用》课件
磁流体发电原理
磁流体发电是一种高效、清洁的发电方式，利用高温、高速的离子或等离子体流 过强磁场时产生的洛伦兹力，使带电粒子与磁场相互作用，产生电能。
磁流体发电装置
磁流体发电装置主要包括燃烧室、磁体、电极和冷却系统等部分。燃烧室产生高 温、高速的离子或等离子体流，穿过强磁场区域，在电极上产生电压和电流。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场梯度变化产生的霍尔效应，实现人体内部结构的无创、 无痛、无辐射的成像。
超声波成像
通过检测声波在人体组织中的传播速度和方向变化，利用霍尔效应 分析声波的传播特性，实现医学成像。
磁场感应成像
利用磁场感应技术，通过测量人体内部磁场变化产生的霍尔效应， 实现高分辨率的医学成像。
。
生物学中的应用
生物磁场测量
利用磁场感应技术，测量生物体 内磁场变化产生的霍尔效应，研 究生物磁场的分布和变化规律， 为生物医学研究提供重要依据。
生物电信号检测
通过测量生物电信号的变化，利 用霍尔效应分析生物电信号的传 播特性和生理机制，为生物医学 研究和临床诊断提供技术支持。
02
在汽车工业中，霍尔元 件用于发动机控制、气 囊安全系统、ABS防抱 死系统等。
03
在新能源领域，霍尔元 件用于光伏逆变器、风 力发电系统的电流和磁 场检测。
04
在智能家居领域，霍尔 元件用于智能电表、智 能家居控制系统的传感 器模块。
01
霍尔效应在磁流体 发电和磁悬浮列车
中的应用
磁流体发电原理及装置
《霍尔效应及应用》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 霍尔效应简介 • 霍尔效应的实验研究 • 霍尔效应在电子学中的应用 • 霍尔效应在磁流体发电和磁悬浮列
磁流体发电是一种高效、清洁的发电方式，利用高温、高速的离子或等离子体流 过强磁场时产生的洛伦兹力，使带电粒子与磁场相互作用，产生电能。
磁流体发电装置
磁流体发电装置主要包括燃烧室、磁体、电极和冷却系统等部分。燃烧室产生高 温、高速的离子或等离子体流，穿过强磁场区域，在电极上产生电压和电流。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场梯度变化产生的霍尔效应，实现人体内部结构的无创、 无痛、无辐射的成像。
超声波成像
通过检测声波在人体组织中的传播速度和方向变化，利用霍尔效应 分析声波的传播特性，实现医学成像。
磁场感应成像
利用磁场感应技术，通过测量人体内部磁场变化产生的霍尔效应， 实现高分辨率的医学成像。
。
生物学中的应用
生物磁场测量
利用磁场感应技术，测量生物体 内磁场变化产生的霍尔效应，研 究生物磁场的分布和变化规律， 为生物医学研究提供重要依据。
生物电信号检测
通过测量生物电信号的变化，利 用霍尔效应分析生物电信号的传 播特性和生理机制，为生物医学 研究和临床诊断提供技术支持。
02
在汽车工业中，霍尔元 件用于发动机控制、气 囊安全系统、ABS防抱 死系统等。
03
在新能源领域，霍尔元 件用于光伏逆变器、风 力发电系统的电流和磁 场检测。
04
在智能家居领域，霍尔 元件用于智能电表、智 能家居控制系统的传感 器模块。
01
霍尔效应在磁流体 发电和磁悬浮列车
中的应用
磁流体发电原理及装置
《霍尔效应及应用》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 霍尔效应简介 • 霍尔效应的实验研究 • 霍尔效应在电子学中的应用 • 霍尔效应在磁流体发电和磁悬浮列
《霍尔效应测量磁场》课件
洛伦兹力
洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力，其方向 与磁场方向和带电粒子运动方向均垂直。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量和速度成正 比，与磁感应强度成正比。
在霍尔效应中，洛伦兹力导致电子在磁场中偏转 ，从而产生霍尔电压。
霍尔电压的产生
01 当电流通过半导体材料时，电子在磁场中 受到洛伦兹力的作用，产生偏转。
数据处理能力需提
高
在分析实验数据时，我们发现数 据处理的技巧和统计学知识有所 欠缺，建议加强相关方面的培训 。
仪器使用需规范
在操作过程中，部分同学对仪器 的使用不够规范，导致测量结果 存在误差，建议加强仪器使用的 培训和指导。
对未来研究的展望
探索更多应用场景
希望未来能够将霍尔效应测量磁场技术应用于更多领域， 如生物学、医学等，为相关领域的研究提供新的方法和思 路。
霍尔元件
利用霍尔效应制成的测量磁场的 器件称为霍尔元件。
霍尔效应的发现历史
1879年，美国物理学家E.H.霍尔在实 验中发现，当电流垂直于外磁场通过 导体时，导体中产生横向电势差。
1881年，德国物理学家C.F.高斯在实 验中发现，当电流垂直于外磁场通过 导体时，导体中产生横向磁通量。
1880年，法国物理学家J.E.贝脱勒在 实验中发现，当电流垂直于外磁场通 过导体时，导体中产生横向磁通量。
提高实验技能
实验过程中，我们学会了使用精密的测量仪器， 如电压表、电流表等，以及如何调整实验参数， 提高了实验操作技能。
培养探究精神
实验中遇到问题时，我们学会了独立思考、团队 协作，积极寻找解决问题的方法，培养了科学探 究的精神。
本实验的不足与改进建议
实验时间紧张
由于实验操作较为复杂，我们在 规定的时间内未能完成所有步骤 ，建议增加实验时间或优化实验 流程。
有关电磁场的仪器-霍尔效应、电磁流量计、磁流体发电机、电磁炮
有关电磁场的仪器•霍尔效应霍尔效应（Hall effect）是指当固体导体放置在一个磁场内，且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压（霍尔电压）的现象嬮电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力嬮通过霍尔电压的极性，可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子（自由电子）之运动所造成。
霍尔效应于嬱嬸嬷嬹年由埃德温·赫伯特·霍尔（Edwin Herbert Hall）发现。
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转，所以可以用高中物理中的电磁学、力学、运动学等有关知识来进行解释嬮霍尔效应原理的应用常见的有：霍尔元件、磁流体发电机、电磁流量计、磁强计等嬮如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与方向相反的•电磁流量计电磁流量计是根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体（一般为液体）流量的一种仪器，用非磁性材料制成，一般用于测量污水排放量，是霍尔效应的一种应用嬮根据霍尔效应其原理可解释为：如图嬲所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动嬮导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差。
当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定嬮由qvB嬽qE嬽q U d可得v嬽U bd流量：Q嬽Sv嬽πd2嬴·UBd嬽πdU嬴B电磁流量计电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（单位时间内通过管内横截面的流体的体积）嬮为了简化，假设流量计是如图嬳所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c嬮流量计的两端与输送流体的管道连接（图中虚线）嬮图中流量计的上下两面是金属材料，前后两侧面是绝缘材料嬮现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面嬮当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值嬮已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）•磁流体发电机磁流体发电机，又叫等离子发电机，是根据霍尔效应，用导电流体，例如空气或等离子体，与磁场相对运动而发电的一种设备，所以该模型下的物理题目多会存在外电路嬮磁流体发电技术是一种新型的高效发电方式，由于无需经过机械转换环节，所以也称之为直接发电，燃料利用效率显著提高，用燃料（石油、天然气、煤、核能等）直接加热工作介质，使之在高温下电离成导电的离子流，然后让其在磁场中高速流动。
高二物理课件霍尔效应及两种常见的电磁仪器
霍尔效应
及两种常见 的电磁仪器
dB
引子 h
I
如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放 在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中， 当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面D间会产生电势差U，这种现象称 为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时， U、I和B间的关系为U＝kBI/d
式中k称为霍尔系数
设电流I是由电子的定向流动形成的， 电子的电量为e，定向移动平均速度
为v。回答下列问题：
• 1、达到稳定状态时，导体板上侧面A的电 势（ ）下侧面D的电势（填“高于”“低于”或
“等于”）
• 2、电子所受的洛伦兹力的大小为（ ）
• 3、当导体板上下两侧的电压为U时，电子
所受静电力的大小为（
）
• 4、用n表示导体板的单位体积内的电子数 ， 求霍尔系数K
I
磁流体发电机
磁流体发电机 的上极板
V
等离子体束射入磁场
磁流体发电机 的下极板
磁流体发电机
等离子体束射入磁场
测速仪原理
刻度为流速的 “伏特表”
v
电解质溶液流过
d
若加上图示方向磁场，则电解质溶 液流速不同使伏特表产生不同示数
分解动作
v
再先用进进下直 以入入向至后磁磁上q保场场下E此解持区区方=时得动的q的向vqv态离离偏B＝U时平子子转/Ud结衡沿在 形/=（束原洛成qBv，来伦附dB的）,兹加方力电向作场流过
内容提要
1、霍尔效应 2 、磁流体发电机 3 、测速仪（电磁流量计）
霍尔效应的概念
所谓霍尔效应，是指磁场作用 于载流金属导体、半导体中的 载流子时，产生横向电势差的 物理现象。金属的霍尔效应是 1879年被美国物理学家霍尔发 现的。
及两种常见 的电磁仪器
dB
引子 h
I
如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放 在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中， 当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面D间会产生电势差U，这种现象称 为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时， U、I和B间的关系为U＝kBI/d
式中k称为霍尔系数
设电流I是由电子的定向流动形成的， 电子的电量为e，定向移动平均速度
为v。回答下列问题：
• 1、达到稳定状态时，导体板上侧面A的电 势（ ）下侧面D的电势（填“高于”“低于”或
“等于”）
• 2、电子所受的洛伦兹力的大小为（ ）
• 3、当导体板上下两侧的电压为U时，电子
所受静电力的大小为（
）
• 4、用n表示导体板的单位体积内的电子数 ， 求霍尔系数K
I
磁流体发电机
磁流体发电机 的上极板
V
等离子体束射入磁场
磁流体发电机 的下极板
磁流体发电机
等离子体束射入磁场
测速仪原理
刻度为流速的 “伏特表”
v
电解质溶液流过
d
若加上图示方向磁场，则电解质溶 液流速不同使伏特表产生不同示数
分解动作
v
再先用进进下直 以入入向至后磁磁上q保场场下E此解持区区方=时得动的q的向vqv态离离偏B＝U时平子子转/Ud结衡沿在 形/=（束原洛成qBv，来伦附dB的）,兹加方力电向作场流过
内容提要
1、霍尔效应 2 、磁流体发电机 3 、测速仪（电磁流量计）
霍尔效应的概念
所谓霍尔效应，是指磁场作用 于载流金属导体、半导体中的 载流子时，产生横向电势差的 物理现象。金属的霍尔效应是 1879年被美国物理学家霍尔发 现的。
霍尔效应测量磁场PPT课件
整流电路（rectifying circuit）把交流电转换 为直流电的电路。电源电路中的整流电路主要有 半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种。 大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波电 路等组成。整流以后的电压是一种含有直流电压 和交流电压的混合电压，称单向脉动性直流电压。 再经滤波电路，将大部分高频交流成分滤去，得 到较为稳定的直流电。
（TA－TB）。因为霍尔电极和元件两者材料不同，电 极和元件之间形成温差电偶，这一温差在A、B间产生 温差电动势VE，VE∝IB。
称爱廷豪森效应，VE的大小与正负符号与I、B的大 小和方向有关，跟VH与I、B的关系相同，不能在测量 中消除
. PHYSICS LABORATORY
正电子运动平均速度（ 图中V’<V V”>V）
-120 -110 -100 -90 ……
0 10 20 …… 50 60
V3(mV) -Is、-IM
V4(mV) -Is、+IM
VHV1V2V3V4 (mV) 4
. PHYSICS LABORATORY
B1(mT)
2. 测量单个载流圆线圈B轴线上(X向)磁场B2 的分布
(1) 用连接线将励磁电流IM输出端连接到圆线圈B，霍尔传感 器的信号连接线连接到面板的对应插座。
. PHYSICS LABORATORY
表2 Ｂ2~X
IS =5.00mA IM =0.5A
X（mm）
-60
V1(mV) +Is、+IM
V2(mV) +Is、-IM
-50
……
V3(mV) -Is、-IM
-20
-10
0 10 20 …… 110 120
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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I
磁流体发电机
磁流体发电机 的上极板
V
等离子体束射入磁场
磁流体发电机 的下极板
磁流体电机
等离子体束射入磁场
测速仪原理
刻度为流速的 “伏特表”
v
电解质溶液流过
d
若加上图示方向磁场，则电解质溶 液流速不同使伏特表产生不同示数
分解动作
v
再先用进进下直 以入入向至后磁磁上q保场场下E此解持区区方=时得动的q的向vqv态离离偏B＝U时平子子转/Ud结衡沿在 形/=（束原洛成qBv，来伦附dB的）,兹加方力电向作场流过
内容提要
1、霍尔效应 2 、磁流体发电机 3 、测速仪（电磁流量计）
霍尔效应的概念
所谓霍尔效应，是指磁场作用 于载流金属导体、半导体中的 载流子时，产生横向电势差的 物理现象。金属的霍尔效应是 1879年被美国物理学家霍尔发 现的。
横向：与I方向和B的方向都垂直的方向
B I
U
微观解释
加上垂直于长方体导体 的前后表面、由后表面 指向前表面的匀强磁场
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 10:14:27 AM
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/62021/3/62021/3/6M ar-216- Mar-21
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
设电流I是由电子的定向流动形成的， 电子的电量为e，定向移动平均速度
为v。回答下列问题：
• 1、达到稳定状态时，导体板上侧面A的电 势（ ）下侧面D的电势（填“高于”“低于”或
“等于”）
• 2、电子所受的洛伦兹力的大小为（ ）
• 3、当导体板上下两侧的电压为U时，电子
所受静电力的大小为（
）
• 4、用n表示导体板的单位体积内的电子数 ， 求霍尔系数K
料。现于流量计所在处加磁感强度为B
的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两 面。当导电流体稳定地流经流量计时， 在管外将流量计上、下两表面分别与
一串接了电阻R的电流表的两端连接， I表示测得的电流值。已知流体的电阻 率为ρ，不计电流表的内阻，则可求
得流量为
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
长方体导体的 上表面
通以自 左向右 的电流
vvv
I
fff vvv
正电荷不移 动，不受洛 伦兹力
ff
负电荷向电流反方 向移动，故受向下 的洛伦兹力
f
长方体导体的 下表面
微观解释
v
v
v
上、下表面就出现
横向电势差
v
v
v
这就是下对表金面属积导聚体负电的荷霍尔效上应表的面微就观冗解余释正电荷
载流电解质溶液不产生霍尔效应
连贯动作
v
练习：电磁流量计（2001年理综全国卷）
• 24．电磁流量计广泛应用于测量可导 电流体（如污水）在管中的流量（在 单位时间内通过管内横截面的流体的 体积）。为了简化，假设流量计是如 图所示的横截面为长方形的一段管道， 其中空部分的长、宽、高分别为图中
的a、b、c。
• 流量计的两端与输送流体的管道相连 接（图中虚线）。图中流量计的上下 两面是金属材料，前后两面是绝缘材
霍尔效应
及两种常见 的电磁仪器
dB
引子 h
I
如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放 在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中， 当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面D间会产生电势差U，这种现象称 为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时， U、I和B间的关系为U＝kBI/d
式中k称为霍尔系数
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月6日星期 六2021/3/62021/3/62021/3/6
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/62021/3/6Marc h 6, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
磁流体发电机
磁流体发电机 的上极板
V
等离子体束射入磁场
磁流体发电机 的下极板
磁流体电机
等离子体束射入磁场
测速仪原理
刻度为流速的 “伏特表”
v
电解质溶液流过
d
若加上图示方向磁场，则电解质溶 液流速不同使伏特表产生不同示数
分解动作
v
再先用进进下直 以入入向至后磁磁上q保场场下E此解持区区方=时得动的q的向vqv态离离偏B＝U时平子子转/Ud结衡沿在 形/=（束原洛成qBv，来伦附dB的）,兹加方力电向作场流过
内容提要
1、霍尔效应 2 、磁流体发电机 3 、测速仪（电磁流量计）
霍尔效应的概念
所谓霍尔效应，是指磁场作用 于载流金属导体、半导体中的 载流子时，产生横向电势差的 物理现象。金属的霍尔效应是 1879年被美国物理学家霍尔发 现的。
横向：与I方向和B的方向都垂直的方向
B I
U
微观解释
加上垂直于长方体导体 的前后表面、由后表面 指向前表面的匀强磁场
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 10:14:27 AM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/62021/3/62021/3/6M ar-216- Mar-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
设电流I是由电子的定向流动形成的， 电子的电量为e，定向移动平均速度
为v。回答下列问题：
• 1、达到稳定状态时，导体板上侧面A的电 势（ ）下侧面D的电势（填“高于”“低于”或
“等于”）
• 2、电子所受的洛伦兹力的大小为（ ）
• 3、当导体板上下两侧的电压为U时，电子
所受静电力的大小为（
）
• 4、用n表示导体板的单位体积内的电子数 ， 求霍尔系数K
料。现于流量计所在处加磁感强度为B
的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两 面。当导电流体稳定地流经流量计时， 在管外将流量计上、下两表面分别与
一串接了电阻R的电流表的两端连接， I表示测得的电流值。已知流体的电阻 率为ρ，不计电流表的内阻，则可求
得流量为
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
长方体导体的 上表面
通以自 左向右 的电流
vvv
I
fff vvv
正电荷不移 动，不受洛 伦兹力
ff
负电荷向电流反方 向移动，故受向下 的洛伦兹力
f
长方体导体的 下表面
微观解释
v
v
v
上、下表面就出现
横向电势差
v
v
v
这就是下对表金面属积导聚体负电的荷霍尔效上应表的面微就观冗解余释正电荷
载流电解质溶液不产生霍尔效应
连贯动作
v
练习：电磁流量计（2001年理综全国卷）
• 24．电磁流量计广泛应用于测量可导 电流体（如污水）在管中的流量（在 单位时间内通过管内横截面的流体的 体积）。为了简化，假设流量计是如 图所示的横截面为长方形的一段管道， 其中空部分的长、宽、高分别为图中
的a、b、c。
• 流量计的两端与输送流体的管道相连 接（图中虚线）。图中流量计的上下 两面是金属材料，前后两面是绝缘材
霍尔效应
及两种常见 的电磁仪器
dB
引子 h
I
如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放 在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中， 当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面D间会产生电势差U，这种现象称 为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时， U、I和B间的关系为U＝kBI/d
式中k称为霍尔系数
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月6日星期 六2021/3/62021/3/62021/3/6
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/62021/3/6Marc h 6, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观赏
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我们，还在路上……