霍爾效應實驗報告

1、此資料由網絡收集而來，如有侵權請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負責傳遞知識?；魻栃獙嶒瀳蟾嬉韵率欠段木W小編給大家整理收集的霍爾效應實驗報告，僅供參考?；魻栃獙嶒瀳蟾?實驗內容:1. 保持 不變，使im從0.50到4.50變化測量vh.可以通過改變is和磁場b的方向消除負效應。在規(guī)定電流和磁場正反方向后，分別測量下列四組不同方向的is和b組合的vh,即+b， +ivh=v1b， +vh=-v2b， ivh=v3+b， -ivh=-v4vh = (|v1|+|v2|+|v3|+|v4|)/40.501.601.003.201.504.792.006.902.507.983.009.553

2、.5011.174.0012.734.5014.34畫出線形擬合直線圖：parameter value error-a 0.11556 0.13364b 3.16533 0.0475-r sd n p-0.99921 0.18395 9 霍爾效應實驗報告2一、實驗名稱: 霍爾效應原理及其應用二、實驗目的:1、了解霍爾效應產生原理;2、測量霍爾元件的 、 曲線，了解霍爾電壓 與霍爾元件工作電流 、直螺線管的勵磁電流 間的關系;3、學習用霍爾元件測量磁感應強度的原理和方法，測量長直螺旋管軸向磁感應強度 及分布;4、學習用對稱交換測量法(異號法)消除負效應產生的系統(tǒng)誤差。三、儀器用具:yx-04型霍

3、爾效應實驗儀(儀器資產編號)四、實驗原理:1、霍爾效應現象及物理解釋霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力 作用而引起的偏轉。當帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直于電流和磁場的方向上產生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場。對于圖1所示。半導體樣品，若在x方向通以電流 ，在z方向加磁場 ，則在y方向即樣品a、a電極兩側就開始聚積異號電荷而產生相應的電場 ，電場的指向取決于樣品的導電類型。顯然，當載流子所受的橫向電場力 時電荷不斷聚積，電場不斷加強，直到 樣品兩側電荷的積累就達到平衡，即樣品a、a間形成了穩(wěn)定的電勢差(霍爾電壓) 。設 為霍爾電場， 是

4、載流子在電流方向上的平均漂移速度;樣品的寬度為 ，厚度為 ，載流子濃度為 ，則有:(1-1)因為 ， ，又根據 ，則(1-2)其中 稱為霍爾系數，是反映材料霍爾效應強弱的重要參數。只要測出 、 以及知道 和 ，可按下式計算 :(1-3)(1-4)為霍爾元件靈敏度。根據rh可進一步確定以下參數。(1)由 的符號(霍爾電壓的正負)判斷樣品的導電類型。判別的方法是按圖1所示的 和 的方向(即測量中的+ ，+ )，若測得的 五、 實驗內容:測量霍爾元件的 、 關系;1、將測試儀的“ 調節(jié)”和“ 調節(jié)”旋鈕均置零位(即逆時針旋到底)，極性開關選擇置“0”。2、接通電源，電流表顯示“0.000”。有時，

5、調節(jié)電位器或 調節(jié)電位器起點不為零，將出現電流表指示末位數不為零，亦屬正常。電壓表顯示“0.0000”。3、測定 關系。取 =900ma，保持不變;霍爾元件置于螺旋管中點(二維移動尺水平方向14.00cm處與讀數零點對齊)。順時針轉動“ 調節(jié)”旋鈕， 依次取值為1.00，2.00，10.00ma，將 和 極性開關選擇置“+” 和“-”改變 與 的極性，記錄相應的電壓表讀數 值，填入數據記錄表1。4、以 為橫坐標， 為縱坐標作 圖，并對 曲線作定性討論。5、測定 關系。取 =10 ma ,保持不變;霍爾元件置于螺旋管中點(二維移動尺水平方向14.00cm處與讀數零點對齊)。順時針轉動“ 調節(jié)”旋

6、鈕， 依次取值為0，100，200，900 ma，將 和 極性開關擇置“+” 和“-”改變 與 的極性，記錄相應的電壓表讀數 值，填入數據記錄表2。6、以 為橫坐標， 為縱坐標作 圖，并對 曲線作定性討論。測量長直螺旋管軸向磁感應強度1、取 =10 ma， =900ma。2、移動水平調節(jié)螺釘，使霍爾元件在直螺線管中的位置 (水平移動游標尺上讀出)，先從14.00cm開始，最后到0cm點。改變 和 極性，記錄相應的電壓表讀數 值，填入數據記錄表3，計算出直螺旋管軸向對應位置的磁感應強度 。3、以 為橫坐標， 為縱坐標作 圖，并對 曲線作定性討論。4、用公式(1-8)計算長直螺旋管中心的磁感應強度

7、的理論值，并與長直螺旋管中心磁感應強度的測量值 比較，用百分誤差的形式表示測量結果。式中 ,其余參數詳見儀器銘牌所示。六、 注意事項:1、為了消除副效應的影響，實驗中采用對稱測量法，即改變 和 的方向。2、霍爾元件的工作電流引線與霍爾電壓引線不能搞錯;霍爾元件的工作電流和螺線管的勵磁電流要分清，否則會燒壞霍爾元件。3、實驗間隙要斷開螺線管的勵磁電流 與霍爾元件的工作電流 ，即 和 的極性開關置0位。4、霍耳元件及二維移動尺容易折斷、變形，要注意保護，應注意避免擠壓、碰撞等，不要用手觸摸霍爾元件。七、 數據記錄:kh=23.09，n=3150匝，l=280mm,r=13mm表1 關系 ( =90

8、0ma)(mv) (mv) (mv) (mv)1.00 0.28 -0.27 0.31 -0.30 0.292.00 0.59 -0.58 0.63 -0.64 0.613.00 0.89 -0.87 0.95 -0.96 0.904.00 1.20 -1.16 1.27 -1.29 1.235.00 1.49 -1.46 1.59 -1.61 1.546.00 1.80 -1.77 1.90 -1.93 1.857.00 2.11 -2.07 2.22 -2.25 2.178.00 2.41 -2.38 2.65 -2.54 2.479.00 2.68 -2.69 2.84 -2.87 2.

9、7710.00 2.99 -3.00 3.17 -3.19 3.09表2 關系 ( =10.00ma)(mv) (mv) (mv) (mv)0 -0.10 0.08 0.14 -0.16 0.12100 0.18 -0.20 0.46 -0.47 0.33200 0.52 -0.54 0.80 -0.79 0.66300 0.85 -0.88 1.14 -1.15 1.00400 1.20 -1.22 1.48 -1.49 1.35500 1.54 -1.56 1.82 -1.83 1.69600 1.88 -1.89 2.17 -2.16 2.02700 2.23 -2.24 2.50 -2

10、.51 2.37800 2.56 -2.58 2.84 -2.85 2.71900 2.90 -2.92 3.18 -3.20 3.05表3 關系 =10.00ma， =900ma(mv) (mv) (mv) (mv) b ×10-3t0 0.54 -0.56- 0.73 -0.74 2.880.5 0.95 -0.99 1.17 -1.18 4.641.0 1.55 -1.58 1.80 -1.75 7.232.0 2.33 2.37- 2.88 -2.52 10.574.0 2.74 -2.79 2.96 -2.94 12.306.0 2.88 -2.92 3.09 -3.08 12.908.0 2.91 -2.95 3.13 -3.11 13.1010.0 2.92 -2.96 3.13 -3.13 13.1012.0 2.94 -2.99