霍爾效應測量磁場

PAGE 大學物理實驗預習與報告1-實驗名稱：霍爾效應測量磁場實驗時間：實驗者：院系：創(chuàng)新生科113學號：2011013901指導教師簽字：實驗目的：1.了解霍爾元件的基本原理，觀察霍爾效應現(xiàn)象；2.學習利用霍爾元件測量磁場的基本方法。實驗儀器設備：霍爾效應測試儀、導線、電磁鐵實驗原理：1.霍爾效應的原理lldb霍爾效應原理圖mA―――――――――――――――――――＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ｖＦＬＦＥ霍爾元件是均勻的N型半導體材料制成的矩形薄片，長為ｌ，寬為b，厚為d。當在左右兩端加上電壓，同時有一個磁場B垂直穿過元件的寬面時，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?；魻柶瑑?nèi)定向運動的載流子所受洛侖茲力ＦＬ和靜電作用力ＦＥ相等時，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.換測法消除附加電壓根據(jù)附加電壓隨磁場B和電流Ｉ換向而各自呈現(xiàn)的特點加以消除。（+，+B，＋Ｕ０）；（-，+B，－Ｕ０）（-，-B，＋Ｕ０）；（+，-B，－Ｕ０）測量表達式：操作步驟：１.判斷半導體載流子的符號（１）調(diào)節(jié)水平和垂直移動尺，使霍爾元件位于磁鐵氣隙中心，連好電路，打開測試儀開關；（２）閉合Ｓ２，調(diào)勵磁電流８００ｍＡ左右，確定電磁鐵的磁場方向；（３）閉合Ｓ２，調(diào)工作電流８ｍＡ左右，確定通過霍爾元件的電流方向；（４）從測試儀測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.測量電磁鐵的磁感應強度（１）測量電磁鐵氣隙內(nèi)一點的磁感應強度勵磁電流８００ｍＡ，工作電流８ｍＡ，某一位置，按順序Ｂ、Ｉ換向，測Ｕｘ，然后求ＵＨ（２）測量磁感應強度在電磁鐵氣隙內(nèi)的分布情況保持（１），移動標尺，測不同位置的ＵＨ，便可了解Ｂ的分布情況３.測量磁化曲線移動標尺至螺線管中心處，保持工作電流８ｍＡ，閉合Ｓ２，調(diào)勵磁電流從０每隔１００ｍＡ到１０００ｍＡ，測ＵＨ，計算磁場Ｂ，繪制Ｂ－Ｉｍ圖形實驗數(shù)據(jù)記錄：１.磁鐵氣隙內(nèi)的磁感應強度數(shù)據(jù)靈敏度ＫＨ＝＿＿＿＿＿；工作電流：＿＿＿＿＿；勵磁電流：＿＿＿＿＿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.測量磁化曲線Ｂ－Ｉｍ靈敏度ＫＨ＝＿＿＿＿＿；工作電流：＿＿＿＿＿勵磁電流Ｉｍ／