霍爾效應(yīng)測(cè)螺線管中的磁場(chǎng)

1、霍爾效應(yīng)測(cè)螺線管中的磁場(chǎng)返回1主要內(nèi)容預(yù)備知識(shí)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)思路操作指南基本要求2實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介 置于磁場(chǎng)中的載流體，如果電流方向與磁場(chǎng)垂直，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加的橫向電場(chǎng)，稱為霍爾效應(yīng)。霍爾效應(yīng)不但是測(cè)定半導(dǎo)體材料電學(xué)參數(shù)的主要手段，利用該效應(yīng)制成的霍爾器件，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率響應(yīng)寬（高達(dá)10GHz）、壽命長(zhǎng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于非電量測(cè)量、自動(dòng)控制和信息處理等方面。了解這一富有實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)，對(duì)日后的工作將有益處。 返回目錄頁(yè)3預(yù)備知識(shí)返回目錄頁(yè)螺線管中的磁場(chǎng)分布霍爾效應(yīng)4霍爾效應(yīng) 當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)方向通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)和電流方向的導(dǎo)體的兩個(gè)端面之間出現(xiàn)電勢(shì)差的現(xiàn)象稱

2、為霍爾效應(yīng)，該電勢(shì)差稱為霍爾電勢(shì)差（霍爾電壓）?；魻栃?yīng)原理示意圖5霍爾效應(yīng)返回 霍爾電壓UH與電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及元件的厚度d的關(guān)系：式中RH為霍爾系數(shù)，它與載流子濃度n和載流子電量q的關(guān)系：若令霍爾靈敏度KH=RH/d，則6螺線管中的磁場(chǎng)分布返回7操作指南返回目錄頁(yè) 實(shí)驗(yàn)裝置 操作要點(diǎn)8實(shí)驗(yàn)裝置返回9操作要點(diǎn)返回按裝置連接電路。勵(lì)磁電流0-500mA,每50mA測(cè)量霍爾傳感器的輸出電壓U。2. 利用上述測(cè)量數(shù)據(jù)，以通電螺線管中心點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B（x=0）的理論計(jì)算值為標(biāo)準(zhǔn)值，校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)裝置上集成霍耳傳感器的靈敏度K 。并與該產(chǎn)品說(shuō)明提供的技術(shù)指標(biāo)比較 3. 繪出通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算曲線 。10設(shè)計(jì)思路 由 可知，只要已知KH，用儀器測(cè)出I和UH，則可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。 圖2 SS495A型集成霍爾傳感器 圖3 輸出電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系圖 11設(shè)計(jì)思路返回目錄頁(yè)由得到霍爾電壓的測(cè)量結(jié)果U =（U - U0 ）/KB (x) = C（x）IU = K C（x=0）I12基本要求返回目錄頁(yè) 思考與作業(yè) 數(shù)據(jù)記錄13思考與作業(yè)返回根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)研究UHI的關(guān)系，并