霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)qy

1、課前要求課前要求1、請(qǐng)?jiān)诤灥奖砩稀⒄?qǐng)?jiān)诤灥奖砩虾灥胶灥剑?、按照簽到表上的、按照簽到表上的序號(hào)序號(hào)入座！入座！3、未講儀器使用之前、未講儀器使用之前請(qǐng)勿動(dòng)儀器請(qǐng)勿動(dòng)儀器！4、請(qǐng)勿在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大聲喧嘩！、請(qǐng)勿在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大聲喧嘩！5、請(qǐng)勿在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)亂扔垃圾！、請(qǐng)勿在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)亂扔垃圾！物理實(shí)驗(yàn)中心物理實(shí)驗(yàn)中心大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng) 與磁場(chǎng)測(cè)定與磁場(chǎng)測(cè)定五五 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容1實(shí)驗(yàn)原理2實(shí)驗(yàn)儀器與步驟3數(shù)據(jù)處理4課堂目錄課堂目錄 掌握霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用。 用長(zhǎng)直螺線管中點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算霍耳元件的靈敏度(KH)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?用霍耳元件測(cè)量長(zhǎng)直螺線管中心軸線

2、上的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布。（畫 UH X (BX）圖 ） 用長(zhǎng)直螺線管中點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算霍耳元件的靈敏度(KH)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理在磁場(chǎng)中，載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體上出現(xiàn)橫向電勢(shì)差的現(xiàn)象。在磁場(chǎng)中，載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體上出現(xiàn)橫向電勢(shì)差的現(xiàn)象?；魻栯妷海夯魻栃?yīng)中產(chǎn)生的電勢(shì)差?；魻栯妷海夯魻栃?yīng)中產(chǎn)生的電勢(shì)差。 上圖中導(dǎo)體上下兩端面出現(xiàn)電勢(shì)差上圖中導(dǎo)體上下兩端面出現(xiàn)電勢(shì)差UH 。1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)年美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)UH。+BV(I)Efmfexyz當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)恒狀態(tài)當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)恒狀態(tài),=meff=/HHKUIB（）1=HKe d霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)的定量關(guān)系的定量關(guān)系

3、bUefHe,mfevBIev bd=/HHB UKI（）-靈敏度I和UH可用儀表準(zhǔn)確測(cè)出；實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理UH。+BV(I)Efmfebdxyz附加效應(yīng)及其消除（附加電壓）附加效應(yīng)及其消除（附加電壓）1. 不等電勢(shì)差U U0 0：隨工作電流，不隨磁場(chǎng)方向改變；2. 附加溫差電勢(shì)差U Ut t：隨工作電流，也隨磁場(chǎng)方向改變；3. 能斯特效應(yīng)U UP P：不隨工作電流，隨磁場(chǎng)方向改變。4. 里吉-勒迪克效應(yīng)U US S：不隨工作電流，隨磁場(chǎng)方向。SPySPyE+fmfev1v2MNx+vSPyE+fmfev1v2B實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理副效應(yīng)及其消除（附加電壓）副效應(yīng)及其消除（附加電壓）tHUUUUU

4、U)(414321)(414321UUUUUH四式相加：忽略Ut(5%)：1,:;HotpsIBUUUUUU2,:;HotpsIBUUUUUU 3,:;HotpsIBUUUUUU4,:;HotpsIBUUUUUU 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器12345678MNPS1.螺線管螺線管, ,2.霍耳片霍耳片, ,3.上下調(diào)節(jié)螺釘上下調(diào)節(jié)螺釘4.霍耳片位置調(diào)節(jié)螺釘霍耳片位置調(diào)節(jié)螺釘, ,5.工作電流換向開關(guān)工作電流換向開關(guān)6.霍耳電壓換向開關(guān)霍耳電壓換向開關(guān), 7.勵(lì)磁電流換向開關(guān)勵(lì)磁電流換向開關(guān), 8.標(biāo)尺標(biāo)尺實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1. 接線（

5、霍爾元件工作電流切忌與勵(lì)磁電流接反）。2. 將勵(lì)磁電流和工作電流調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底（調(diào)到最?。?。3. 打開電源，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流為實(shí)驗(yàn)室規(guī)定值（1000mA）。緩慢調(diào)節(jié)工作電流電源使霍耳元件正常工作在5.00 mA額定電流值（注意電源必須預(yù)先置于零輸出狀態(tài)） 。4. 將霍爾元件上下調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)至中心。5. 測(cè)量。從左向右或從右向左，對(duì)每一個(gè)X點(diǎn)測(cè)量U1、U2、U3和U4，操作如下：a) 將開關(guān)5、7擲同一方向，規(guī)定此為正，記I+、B+，記錄U1；b) 將開關(guān)5（工作電流）反擲，記I-、B+，記錄U2；c) 類似可得U3和U4。6. 關(guān)閉電源，整理儀器。X (cm)U1 (mV) U2 (mV) U3 (mV) U4 (mV) +Is,+IM -Is,+IM-Is,-IM+Is,-IM附表 UH X (BX) IS=5.00mA IM=1000mA實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟12341()4HUUUUU1. 霍爾元件及二維移動(dòng)標(biāo)尺易于折斷、變形，應(yīng)避免受擠壓，碰撞等。2. 為不使螺線管過(guò)熱而受到損害或影響測(cè)量精度，除在讀取有關(guān)數(shù)據(jù)以外，其余時(shí)間必須斷開勵(lì)磁電流開關(guān)。3. 霍爾元件工作電流切忌與勵(lì)磁電流接反，且不能超過(guò)其額定電流。實(shí)驗(yàn)儀器與步驟實(shí)驗(yàn)儀器與