實驗十一用霍爾效應(yīng)法測定螺線管軸向磁感應(yīng)強分布

KK輸出的霍爾電壓，它的單位取I為mA、B為KGS、V為mV，則K的單位為mV/(mA.KGS)。由(11-5)式HHVHHH(1)由于霍爾元件材料本身的不均勻性，以及電壓輸出端P、S兩極引線不可能是絕對對稱地焊直于磁場方爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的為倫茲力的率沿X軸的反NMZt(3)由于工作電流引線的焊點M、N處的電阻不會絕對相等，所以當(dāng)電流I通過時會在M、N處產(chǎn)PSP、S端面間就形成一個電場EH，稱為霍爾電fE達到動態(tài)平衡00(2)從宏觀上看，當(dāng)載流子所受的磁場力fB與霍爾電場力fE達到動態(tài)平衡時載流子將以一定的度低。于是在P、S之間將產(chǎn)生溫差二、實驗儀器2、實驗中產(chǎn)生的附加電壓及消除辦法生不同的焦?fàn)枱?，并因溫差而產(chǎn)生電流，在磁場的作用下，在P、S之間將產(chǎn)生類似于霍爾電壓V的(11-1)電壓V，顯然V隨B的換向而換向，而與I(11-1)PP(4)由于熱擴散電流中的載流子速率不同，又將在P、S之間引起附加的溫差電壓V，V隨B的換SS，在P、S兩端測得的電壓VH0tpsH0tpsfE=fB或eEH=evB(11-2)其中v為電子的漂移速度。這時，電子將沿X軸的反方向運動，但此時已在P端面和S端面間形成一個電勢差VH，這就是霍爾電壓。1H01H0由(11-2)和(11-3)式可得2H03H0I+B，則3H0I+B，則1IBIB(11-4)HHnedHHHnedHd4H0件，并切割得很薄(約左右)。其中比例系數(shù)R=1稱為霍爾系數(shù)，若令-4H0HnenedH0002.“I輸出”M螺線管勵磁電流源，輸出電流0~l0002.“I輸出”M螺線管勵磁電流源，輸出電流0~lA。通過I調(diào)節(jié)旋鈕連續(xù)MI換向2VHMII顯示SMIHISMII輸入MV輸出H看成是一系列有共同軸線的可以從對各圓形電流在軸線長的螺線管，在距離兩端等遠的中心KH化而變化，故KHKH。XYY通過旋鈕Y調(diào)節(jié)探桿中心軸線與B=NI(11-13B=NI(11-13)00M如操作者想使霍爾探頭從螺線管的右端移至左端，為調(diào)節(jié)順手，應(yīng)先調(diào)節(jié)XM0由圖(11-2)所示的長直螺線管的磁力線分布可1M0由圖(11-2)所示的長直螺線管的磁力線分布可霍爾探頭位于螺線管的右端，中心及左端，測距尺指示為腔中部磁力線是平行于軸線的直線系，漸近兩端口磁場是顯的不均勻性，根據(jù)理3.工作電流I3.工作電流I及勵磁電流I換向開關(guān)；霍爾電壓V輸出開關(guān)，三組開關(guān)與對應(yīng)的霍爾器件及螺SMH四、實驗裝置簡介BB1-5所示)S霍爾器件工作電流源，輸出電流O~lOmA，通過IS霍爾器件工作電流源，輸出電流O~lOmA，通過I調(diào)節(jié)旋鈕連續(xù)調(diào)節(jié)。SM鍵測IM2I出電壓V，D、D/I出HI調(diào)節(jié)I調(diào)節(jié)MSHSVVA.按圖(11-6)連接測試儀和實驗儀之間相對應(yīng)的IS、VH和IM各組連線，連接時,應(yīng)注意每組HVV1-V2+V3-V4|(mV)H4V(mV)4-I+BSV1(mV)+I+BSV2(mV)+I-BSV3(mV)-I-BSIS(mA)ZISIMVH驗儀上的三對XX。。SM選擇”按鍵來實現(xiàn)。按鍵測I，放鍵測I。MS9、關(guān)機前，應(yīng)將“I調(diào)節(jié)”和“I調(diào)節(jié)”旋鈕逆時針方向旋到底，使其輸出電流趨于最小狀SM2．將測試儀的“IS調(diào)節(jié)”和“IM調(diào)節(jié)”旋鈕均置零位(即逆時針旋轉(zhuǎn)到底)。ISISIMIMISIM向注：注：圖(11-6)中虛線所示的部分線路已由廠家連接好。B、轉(zhuǎn)動霍爾器件探桿支架的旋鈕X、X，慢慢將霍爾器件移到螺線管的中心位置。12)[注]，電壓表顯示為“0.00”(若不為零可通過面板左下方小孔內(nèi)的電位器來HS取IMHS取IM=，測試過程中保持不變。表1IM=A0-1A。此時VH值亦隨IM增大而增大，當(dāng)IM換向時，VH亦改號(其絕對值隨IM流向不同而異，此乃負10．本儀器數(shù)碼顯示穩(wěn)定可靠，但若電源線不接地則可能出現(xiàn)數(shù)字跳動現(xiàn)象，當(dāng)VH讀值跳動范圍在|0.03|以內(nèi)時，可以隨機記一讀值，對實驗結(jié)果影響十分微小，誤差可忽略?！癡輸入”開路HHMD.測繪VHM取I=8.00mA,測試過程中保持不變。SMH-M依次按表2所列數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)I用對稱測量法將所測得數(shù)據(jù)記入表2，繪制MH-M表2I=8.00mAIIS 0V1 V+I+BSV2 V+I-BSV3 V-I-BSV4 V-I+BSH(4)SM取I=8.00mA，ISM先調(diào)節(jié)X旋鈕，保持X=O．0cm，使X停留在O．O，0.5，，，，，，，等讀數(shù)處，再調(diào)節(jié)X旋1212鈕，保持X1，使X2停留在3．O，6．0，，，，，，等讀數(shù)處，按對稱測量法測出各相應(yīng)位置的V1、H尺上、下顫動，損壞儀器。并計算相對應(yīng)的V及B值,記入表3。HHB.繪制B-X曲線，驗證螺線管端口的磁感應(yīng)強度為中心位置磁強的1/2。(可不考慮溫度對V值HHC.將螺線管中心的B值與理論值進行比較，求出相對誤差。(需考慮溫度對V值的影響)HH②霍爾靈敏度K值和螺線管單位長度線圈匝數(shù)N均標(biāo)在實驗儀上。HSMH表3I=8.00mA，I=SMHN N(cm)V4 VV3 VV1 VV2