霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)

PAGE 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與報(bào)告1-實(shí)驗(yàn)名稱：霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：實(shí)驗(yàn)者：院系：創(chuàng)新生科113學(xué)號(hào)：2011013901指導(dǎo)教師簽字：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解霍爾元件的基本原理，觀察霍爾效應(yīng)現(xiàn)象；2.學(xué)習(xí)利用霍爾元件測(cè)量磁場(chǎng)的基本方法。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：霍爾效應(yīng)測(cè)試儀、導(dǎo)線、電磁鐵實(shí)驗(yàn)原理：1.霍爾效應(yīng)的原理lldb霍爾效應(yīng)原理圖mA―――――――――――――――――――＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ｖＦＬＦＥ霍爾元件是均勻的N型半導(dǎo)體材料制成的矩形薄片，長(zhǎng)為ｌ，寬為b，厚為d。當(dāng)在左右兩端加上電壓，同時(shí)有一個(gè)磁場(chǎng)B垂直穿過(guò)元件的寬面時(shí)，在上下兩端產(chǎn)生電位差(霍爾電壓)，這種現(xiàn)象為霍爾效應(yīng)?；魻柶瑑?nèi)定向運(yùn)動(dòng)的載流子所受洛侖茲力ＦＬ和靜電作用力ＦＥ相等時(shí)，上下兩面將建立起一穩(wěn)定的電位差，即霍耳電壓，由ＦＥ＝ｑＥ＝ｑＵＨ／ｂ（１）ＦＬ＝ｑｖＢ（２）ＦＥ＝ＦＬ（３）Ｉ＝ｎｑｖｂｄ（４）且為霍爾元件靈敏度（５）聯(lián)立，得Ｂ＝ＵＨ／ＫＨＩ2.換測(cè)法消除附加電壓根據(jù)附加電壓隨磁場(chǎng)B和電流Ｉ換向而各自呈現(xiàn)的特點(diǎn)加以消除。（+，+B，＋Ｕ０）；（-，+B，－Ｕ０）（-，-B，＋Ｕ０）；（+，-B，－Ｕ０）測(cè)量表達(dá)式：操作步驟：１.判斷半導(dǎo)體載流子的符號(hào)（１）調(diào)節(jié)水平和垂直移動(dòng)尺，使霍爾元件位于磁鐵氣隙中心，連好電路，打開測(cè)試儀開關(guān)；（２）閉合Ｓ２，調(diào)勵(lì)磁電流８００ｍＡ左右，確定電磁鐵的磁場(chǎng)方向；（３）閉合Ｓ２，調(diào)工作電流８ｍＡ左右，確定通過(guò)霍爾元件的電流方向；（４）從測(cè)試儀測(cè)的霍爾電壓的極性判斷霍爾片上下的極性，判斷載流子的極性，圖示方法２.測(cè)量電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度（１）測(cè)量電磁鐵氣隙內(nèi)一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度勵(lì)磁電流８００ｍＡ，工作電流８ｍＡ，某一位置，按順序Ｂ、Ｉ換向，測(cè)Ｕｘ，然后求ＵＨ（２）測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度在電磁鐵氣隙內(nèi)的分布情況保持（１），移動(dòng)標(biāo)尺，測(cè)不同位置的ＵＨ，便可了解Ｂ的分布情況３.測(cè)量磁化曲線移動(dòng)標(biāo)尺至螺線管中心處，保持工作電流８ｍＡ，閉合Ｓ２，調(diào)勵(lì)磁電流從０每隔１００ｍＡ到１０００ｍＡ，測(cè)ＵＨ，計(jì)算磁場(chǎng)Ｂ，繪制Ｂ－Ｉｍ圖形實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：１.磁鐵氣隙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)靈敏度ＫＨ＝＿＿＿＿＿；工作電流：＿＿＿＿＿；勵(lì)磁電流：＿＿＿＿＿Ｙ軸位置／ｃｍ５．００Ｘ軸位置／ｃｍ５１０１５２０２５３０３５４０４５５０工作狀態(tài)Ｕ１Ｕ２Ｕ３Ｕ４ＵＨＢＹ軸位置／ｃｍ１０．００Ｘ軸位置／ｃｍ５１０１５２０２５３０３５４０４５５０工作狀態(tài)Ｕ１Ｕ２Ｕ３Ｕ４ＵＨＢＹ軸位置／ｃｍ１５．００Ｘ軸位置／ｃｍ５１０１５２０２５３０３５４０４５５０工作狀態(tài)Ｕ１Ｕ２Ｕ３Ｕ４ＵＨＢＸ／ｃｍＢＸ／ｃｍＸ／ｃｍＢＸ／ｃｍＢＸ／ｃｍＸ／ｃｍＢ３.測(cè)量磁化曲線Ｂ－Ｉｍ靈敏度ＫＨ＝＿＿＿＿＿；工作電流：＿＿＿＿＿勵(lì)磁電流Ｉｍ／