利用霍爾元件測磁場實驗ppt課件

1、大學物理實驗用霍爾元件測磁場 深圳大學物理實驗中心深圳大學物理實驗中心實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料霍爾效應v 在均勻磁場中放一金屬板，使板面與磁場方向垂直，在金屬薄板中沿著與磁場垂直的方向通電流時，金屬薄板的兩側會出現(xiàn)電位差，這一景象被稱為霍爾效應。實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料一、實驗目的一、實驗目的學慣用霍爾元件丈量長直螺線管的軸向磁場分布學慣用霍爾元件丈量長直螺線管的軸向磁場分布了解產(chǎn)生霍爾效應的物理過程了解產(chǎn)生霍爾

2、效應的物理過程學習學習“對稱丈量法消除負效應的影響，丈量對稱丈量法消除負效應的影響，丈量試樣的試樣的VHIS VHIS 和和VHIVHI曲線曲線確定試樣的導電類型、載流子濃度以及遷移率確定試樣的導電類型、載流子濃度以及遷移率實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料二、實驗原理二、實驗原理OyzxBIHHIBVK IBnqd1、霍爾電動勢、霍爾電動勢dHV、樣品的導電類型、樣品的導電類型P型：空穴導電，在如圖條件下，點高于型：空穴導電，在如圖條件下，點高于N型：電子導電，在如圖條件下，型：電子導電，在如圖條件下，A點高于

3、點高于BvHV：霍爾電動勢：霍爾電動勢HK：資料的霍爾系數(shù)：資料的霍爾系數(shù)1HRnq實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料二、實驗原理二、實驗原理、霍爾元件的參數(shù)、霍爾元件的參數(shù)1遷移率遷移率vEHKd電導率電導率/nq平均漂移速率平均漂移速率等位面等位面電壓端電壓端電流端電流端、附加電動勢、附加電動勢電熱愛廷豪森效應電熱愛廷豪森效應溫差能斯特效應里紀勒杜克效應溫差能斯特效應里紀勒杜克效應不等電位差零位誤差不等電位差零位誤差實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報

4、告要求閱讀材料閱讀材料對稱丈量法消除副效應對稱丈量法消除副效應經(jīng)過改動磁場的方向或改動霍爾電流的方向，即分別丈經(jīng)過改動磁場的方向或改動霍爾電流的方向，即分別丈量四組不同方向的量四組不同方向的Is和和B組合的組合的VAA，然后求平均，然后求平均44321VVVVVH+B，+I VAA=V1 :V1+V-B，+I VAA=-V2 :-V2+V+B，-I VAA=-V4 :-V4+V-B，-I VAA=V3 :V3+V二、實驗原理二、實驗原理實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料二、實驗原理二、實驗原理、螺線管的磁場、螺線

5、管的磁場121(coscos)2BnIR1A2A21p12nInIxB實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料三、實驗儀器三、實驗儀器 TH 型型 測試儀測試儀 S 螺線管磁場H 霍爾效應VH、VO(mv)IS、IM(A)功能切換功能切換SHIS調理調理IM調理調理丈量選擇丈量選擇ISIMVH、VO輸入輸入IS輸輸出出IM輸輸出出杭州天科技術實業(yè)杭州天科技術實業(yè)杭州天煌電器設備廠杭州天煌電器設備廠調零調零+-THHTHH霍爾效應實驗測試儀霍爾效應實驗測試儀實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和

6、步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料三、實驗儀器三、實驗儀器 THHTHH霍爾效應實驗組合儀霍爾效應實驗組合儀Is換向換向IM 換向換向VHIs輸入輸入IM 輸入輸入電磁鐵電磁鐵樣品樣品樣品架樣品架x y 調理調理實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料VH輸出輸出實驗連線圖實驗連線圖實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料四、實驗內容與步驟四、實驗內容與步驟 、丈量試樣的、丈量試樣的VHIS VHIS 和和VHIVHI曲線，確

7、定樣品的導電類曲線，確定樣品的導電類型、載流子濃度以及遷移率型、載流子濃度以及遷移率1 1實驗儀雙刀開關倒向實驗儀雙刀開關倒向“VHVH，測試儀功能選擇置于，測試儀功能選擇置于“VHVHIM=0.6A,IM=0.6A,測繪測繪VHIS VHIS 曲線曲線實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料四、實驗內容與步驟四、實驗內容與步驟 2 2、堅持、堅持IS IS 的值不變的值不變 IS =3.00mA IS =3.00mA，測繪曲線，測繪曲線VHIVHI載流子濃度以及遷移率載流子濃度以及遷移率留意記錄電磁鐵規(guī)格數(shù)值k，單位

8、為高斯(Gs/A)或特斯拉(T/A, 10kGs/A) ，表示線圈通入1A電流產(chǎn)生磁場強度數(shù)值，勵磁電流 IM 決議磁場強度的大?。築=k IM實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料四、實驗內容與步驟四、實驗內容與步驟 3 3實驗儀雙刀開關倒向實驗儀雙刀開關倒向“VOVO，測試儀功能選擇置于，測試儀功能選擇置于“VoVo在零磁場下，在零磁場下，Is=0.2mA,Is=0.2mA,丈量丈量VoVo實驗中不測這一項實驗中不測這一項確定樣品的導電類型確定樣品的導電類型( (不做不做) )，并求，并求RH ,RH ,HHSV

9、 dRI B實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料四、實驗內容與步驟四、實驗內容與步驟 留意紀錄線圈的霍爾靈敏度留意紀錄線圈的霍爾靈敏度KH，單位，單位mV/ (mA kGS) 儀器特征儀器特征: :折疊尺的運用折疊尺的運用 B = 1000VH / (KH IS) 、丈量螺線管軸線上磁場分布、丈量螺線管軸線上磁場分布 IM=0.600AIM=0.600A， IS=6.00mA)IS=6.00mA)實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料五、

10、報告要求五、報告要求2 2、做、做IMVHIMVH曲線曲線3 3、做、做ISVHISVH曲線曲線4 4、計算、計算 按國際單位計算按國際單位計算HHSV dRI B5 5、作螺線管軸線上磁場分布曲線、作螺線管軸線上磁場分布曲線1 1、原始數(shù)據(jù)抄入正文、原始數(shù)據(jù)抄入正文, ,正確計算正確計算VHVH和和B B6 6、總結實驗心得、總結實驗心得, ,寫出實驗結論寫出實驗結論7 7、回答教材上的問題、回答教材上的問題. .實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和

11、步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料1 1厄廷豪森厄廷豪森Eting hausenEting hausen效應引起的電勢差效應引起的電勢差由于電子實踐上并非以同一速度v沿X軸負向運動，速度大的電子回轉半徑大，能較快地到達接點3的側面，從而導致3側面較4側面集中較多能量高的電子，結果3、4側面出現(xiàn)溫差，產(chǎn)生溫差電動勢能斯特能斯特NernstNernst效應引起的電勢差效應引起的電勢差 NVNV焊點1、2間接觸電阻能夠不同，通電發(fā)熱程度不同，故1、2兩點間溫度能夠不同，于是引起熱分散電流。與霍爾效應類似，該熱電流也會在3、4點間構成電勢差IBVENV的方向僅與B的方向有關。 七、閱讀資料七、閱讀資料實驗目的實驗目的 實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器 實驗內容和步驟實驗內容和步驟 報告要求報告要求閱讀材料閱讀材料RV里紀里紀勒杜克勒杜克RighiLeducRighiLeduc效應產(chǎn)生的電勢差效應產(chǎn)生的電勢差在能斯特效應的熱分散電流的載流子由于速度不在能斯特效應的熱分散電流的載流子由于速度不同，一樣具有厄廷豪森效應，又會在同，一樣具有厄廷豪森效應，又會在3 3、4 4點間構成溫點間構成溫差電動勢差電動勢的正負僅與的正負僅與B B的方向有關，而與的方向有關，而與I I的方向無關。的方向無關。 0V4 4不等電勢效應引起的電勢差不