用霍爾元件測螺線管磁場

1、用霍爾元件測螺線管磁場用霍爾元件測螺線管磁場 實驗目的：實驗目的： 1.熟悉霍爾效應的原理。熟悉霍爾效應的原理。 2.了解直螺線管軸上各點磁感應強度的計算了解直螺線管軸上各點磁感應強度的計算及分布曲線。及分布曲線。 3.學習用霍爾元件測量螺線管磁場的方法。學習用霍爾元件測量螺線管磁場的方法。實驗儀器實驗儀器示意圖示意圖 實驗儀器實物圖實驗儀器實物圖霍爾（霍爾（Edwin.H.Hall , 美美,1855-1938）在研究通有電流的導體在磁場中受力在研究通有電流的導體在磁場中受力的情況時，的情況時，發(fā)現(xiàn)在垂直于磁場和電流發(fā)現(xiàn)在垂直于磁場和電流的方向上產(chǎn)生了電動勢的方向上產(chǎn)生了電動勢，這個電磁效，

2、這個電磁效應稱為應稱為“霍爾效應霍爾效應” ?；魻栃氖疽鈭D霍爾效應的示意圖 實驗原理實驗原理:由靜電作用力與洛侖茲力相等由靜電作用力與洛侖茲力相等: evBbUeHBIKendIBbvBUSHHecdKH1其中其中:SHHIKUB 因此：因此：由于以下幾個原因由于以下幾個原因: 霍爾元件本身不很均勻；霍爾元件本身不很均勻；載流子的速度有大有小，所受到的作用力并不載流子的速度有大有小，所受到的作用力并不相等；工作電流引線的焊接點、處的電阻相等；工作電流引線的焊接點、處的電阻不相等；環(huán)境溫度等不相等；環(huán)境溫度等,帶來附加電壓，影響到所帶來附加電壓，影響到所測磁感應強度的準確性。因此測磁感應強度

3、的準確性。因此采用電流與磁場采用電流與磁場換向的對稱測量法換向的對稱測量法，在設定電流和磁場的正、，在設定電流和磁場的正、反方向后，依次測量四組不同方向的反方向后，依次測量四組不同方向的Is和和B組組合的合的P、S兩點之間的電壓，基本上能夠把副效兩點之間的電壓，基本上能夠把副效應的影響從測量的結(jié)果中消除。應的影響從測量的結(jié)果中消除。12341()4HUUUUU實驗步驟實驗步驟:一：如下圖連接線路：一：如下圖連接線路：注意：注意：嚴禁將測試儀的勵磁電源嚴禁將測試儀的勵磁電源“輸出輸出”誤接到誤接到實驗儀的實驗儀的“輸入輸入”或或“輸出輸出”處，否則一旦通電，處，否則一旦通電，霍爾元件即被燒毀?；?/p>

4、爾元件即被燒毀。 二：將測試儀的二：將測試儀的“Is調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)”和和“Im調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)”旋鈕旋鈕均置均置零位零位，待開機數(shù)分鐘后若，待開機數(shù)分鐘后若UH顯示不為零，顯示不為零，則通過面板左下方小孔的則通過面板左下方小孔的“調(diào)零調(diào)零”電位器實現(xiàn)電位器實現(xiàn)調(diào)零調(diào)零。 三：取三：取Is = 8.00 mA， Im = 0.800 A，并在測，并在測試過程中保持不變。調(diào)節(jié)試過程中保持不變。調(diào)節(jié)X1和和X2旋鈕，測出探旋鈕，測出探頭離中心位置頭離中心位置 X= 14.00- X1-X2的的U1、U2、U3、U4的值，并計算相對應的及值，記入表中。的值，并計算相對應的及值，記入表中。注意：注意：霍爾元件的靈敏度與溫度有關(guān)，為了防霍爾元件的靈敏度與溫度有關(guān)，為了防止螺線管因長時間通電而升溫，僅止螺線管因長時間通電而升溫，僅UH當在讀取當在讀取值時才可接通，每測定一組數(shù)據(jù)，在改變值時才可接通，每測定一組數(shù)據(jù)，在改變X1、X2時，時，務必將務必將Im切斷切斷。四：畫出磁場沿螺線管中心軸的分布圖。四：畫出磁場沿螺線管中心軸的分布圖。 五：用公式五：用公式 和公式和公式 計算螺計算螺線管中心和管邊兩點處的磁感應強度值，線管中心和管邊兩點