霍爾效應(yīng)測螺線管中的磁場

霍爾效應(yīng)測螺線管中的磁場第1頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四主要內(nèi)容預(yù)備知識實驗簡介設(shè)計思路操作指南基本要求第2頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四實驗簡介置于磁場中的載流體，如果電流方向與磁場垂直，則在垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加的橫向電場，稱為霍爾效應(yīng)?；魻栃?yīng)不但是測定半導(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)簡單、頻率響應(yīng)寬（高達10GHz）、壽命長、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于非電量測量、自動控制和信息處理等方面。了解這一富有實用性的實驗，對日后的工作將有益處。

返回目錄頁第3頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四預(yù)備知識返回目錄頁螺線管中的磁場分布霍爾效應(yīng)第4頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四霍爾效應(yīng)

當(dāng)電流垂直于外磁場方向通過導(dǎo)體時，在垂直于磁場和電流方向的導(dǎo)體的兩個端面之間出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，該電勢差稱為霍爾電勢差（霍爾電壓）?；魻栃?yīng)原理示意圖第5頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四霍爾效應(yīng)返回

霍爾電壓UH與電流I和磁感應(yīng)強度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，則第6頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四螺線管中的磁場分布返回第7頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四操作指南返回目錄頁實驗裝置操作要點第8頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四實驗裝置返回第9頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四操作要點返回按裝置連接電路。勵磁電流0-500mA,每50mA測量霍爾傳感器的輸出電壓U。2.利用上述測量數(shù)據(jù)，以通電螺線管中心點磁感應(yīng)強度B（x=0）的理論計算值為標(biāo)準值，校準實驗裝置上集成霍耳傳感器的靈敏度K。并與該產(chǎn)品說明提供的技術(shù)指標(biāo)比較

3.繪出通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強度的實驗和理論計算曲線。第10頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)計思路

由可知，只要已知KH，用儀器測出I和UH，則可求出磁感應(yīng)強度B的大小。

圖2SS495A型集成霍爾傳感器

圖3輸出電壓與磁感應(yīng)強度的關(guān)系圖

第11頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)計思路返回目錄頁由得到霍爾電壓的測量結(jié)果U=（U-

U0

）/KB(x)=C（x）IU=KC（x=0）I第12頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四基本要求返回目錄頁思考與作業(yè)數(shù)據(jù)記錄第13頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四數(shù)據(jù)記錄返回I(mA)U(mV)10987654321UHX（cm）B（mT）X（cm）B（mT）0±8.0±1.0±9.0±2.0±10.0±3.0±11.0±4.0±11.5±5.0±12.0±6.0±12.5±7.0±13.0第14頁，共15頁，2023年，2月20日，星期四思考與作業(yè)返回根據(jù)測量數(shù)據(jù)研究U