利用霍尔元件测磁场 ppt课件

1、大学物理实验用霍尔元件测磁场 深圳大学物理实验中心深圳大学物理实验中心实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料一、实验目的一、实验目的学惯用霍尔元件丈量长直螺线管的轴向磁场分布学惯用霍尔元件丈量长直螺线管的轴向磁场分布了解产生霍尔效应的物理过程了解产生霍尔效应的物理过程学习学习“对称丈量法消除负效应的影响，丈量对称丈量法消除负效应的影响，丈量试样的试样的VHIS VHIS 和和VHIVHI曲线曲线确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器

2、实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料二、实验原理二、实验原理OyzxBIHHIBVK IBnqd1、霍尔电动势、霍尔电动势dHV、样品的导电类型、样品的导电类型P型：空穴导电，在如图条件下，点高于型：空穴导电，在如图条件下，点高于N型：电子导电，在如图条件下，型：电子导电，在如图条件下，A点高于点高于BvHV：霍尔电动势：霍尔电动势HK：霍尔器件的灵敏度：霍尔器件的灵敏度1HRnq:资料的霍尔系数资料的霍尔系数实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料二、实验原理二、实验原理、霍尔元件

3、的参数、霍尔元件的参数1迁移率迁移率vEHKd电导率电导率/nq平均漂移速率平均漂移速率等位面等位面电压端电压端电流端电流端、附加电动势、附加电动势电热爱廷豪森效应电热爱廷豪森效应温差能斯特效应里纪勒杜克效应温差能斯特效应里纪勒杜克效应不等电位差零位误差不等电位差零位误差实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料对称丈量法消除副效应对称丈量法消除副效应经过改动磁场的方向或改动霍尔电流的方向，即分别丈经过改动磁场的方向或改动霍尔电流的方向，即分别丈量四组不同方向的量四组不同方向的Is和和B组合的组合的VAA，然后求平均，然

4、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、实验原理二、实验原理实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料二、实验原理二、实验原理、螺线管的磁场、螺线管的磁场121(coscos)2BnIR1A2A21p12nInIxB实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料三、实验仪器三、实验仪器 TH 型型 测试仪测试

5、仪 S 螺线管磁场H 霍尔效应VH、VO(mv)IS、IM(A)功能切换功能切换SHIS调理调理IM调理调理丈量选择丈量选择ISIMVH、VO输入输入IS输输出出IM输输出出杭州天科技术实业杭州天科技术实业杭州天煌电器设备厂杭州天煌电器设备厂调零调零+-THHTHH霍尔效应实验测试仪霍尔效应实验测试仪实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料三、实验仪器三、实验仪器 THHTHH霍尔效应实验组合仪霍尔效应实验组合仪Is换向换向IM 换向换向VHIs输入输入IM 输入输入电磁铁电磁铁样品样品样品架样品架x y 调理调理实验

6、目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料VH输出输出实验连线图实验连线图实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 、丈量试样的、丈量试样的VHIS VHIS 和和VHIVHI曲线，确定样品的导电类曲线，确定样品的导电类型、载流子浓度以及迁移率型、载流子浓度以及迁移率IS/mAV1/mVV2/mVV3/mVV4/mVVH=(V1-V2+V3-V4)/4 /mV+B,+Is-B,+Is-B,-Is+B,-Is1.00

7、1.502.002.503.003.504.001 1实验仪双刀开关倒向实验仪双刀开关倒向“VHVH，测试仪功能选择置于，测试仪功能选择置于“VHVHIM=0.5A,IM=0.5A,测绘测绘VHIS VHIS 曲线曲线实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 2 2、坚持、坚持IS IS 的值不变的值不变 IS =3.00mA IS =3.00mA，测绘曲线，测绘曲线VHIVHI载流子浓度以及迁移率载流子浓度以及迁移率IM/AV1/mVV2/mVV3/mVV4/mVVH=(V1-V2

8、+V3-V4)/4 /mV+B,+Is-B,+Is-B,-Is+B,-Is0.3000.4000.5000.6000.7000.800留意记录电磁铁规格数值k，单位为高斯(Gs/A)或特斯拉(T/A, 10kGs/A) ，表示线圈通入1A电流产生磁场强度数值，励磁电流 IM 决议磁场强度的大小：B=k IM实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 3 3实验仪双刀开关倒向实验仪双刀开关倒向“VOVO，测试仪功能选择置于，测试仪功能选择置于“VoVo在零磁场下，在零磁场下，Is=0.2

9、mA,Is=0.2mA,丈量丈量VoVo实验中不测这一项实验中不测这一项确定样品的导电类型确定样品的导电类型( (不做不做) )，并求，并求RH ,RH ,HHSV dRI B实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤 x1x2xV1/mVV2/mVV3/mVV4/mVVHB+B,+Is-B,+Is-B,-Is+B,-Is0.00.00.50.01.00.01.50.00.0留意纪录线圈的霍尔灵敏度留意纪录线圈的霍尔灵敏度KH，单位，单位mV/ (mA kGS) 仪器特征仪器特征: :

10、折叠尺的运用折叠尺的运用 B = 1000VH / (KH IS) 、丈量螺线管轴线上磁场分布、丈量螺线管轴线上磁场分布 IM=0.600AIM=0.600A， IS=6.00mA)IS=6.00mA)实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料五、报告要求五、报告要求2 2、做、做IMVHIMVH曲线曲线3 3、做、做ISVHISVH曲线曲线4 4、计算、计算 按国际单位计算按国际单位计算HHSV dRI B5 5、作螺线管轴线上磁场分布曲线、作螺线管轴线上磁场分布曲线1 1、原始数据抄入正文、原始数据抄入正文, ,正确

11、计算正确计算VHVH和和B B6 6、总结实验心得、总结实验心得, ,写出实验结论写出实验结论7 7、回答教材上的问题、回答教材上的问题. .实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料1 1厄廷豪森厄廷豪森Eting hausenEting hausen效应引起的电势差效应引起的电势差由于电子实践上并非以同一速度v沿X轴负向运动，速度大的电子回转半径大，能较快地到达接点3的侧面，从而导致3侧面较4侧面集中较

12、多能量高的电子，结果3、4侧面出现温差，产生温差电动势能斯特能斯特NernstNernst效应引起的电势差效应引起的电势差 NVNV焊点1、2间接触电阻能够不同，通电发热程度不同，故1、2两点间温度能够不同，于是引起热分散电流。与霍尔效应类似，该热电流也会在3、4点间构成电势差IBVENV的方向仅与B的方向有关。 七、阅读资料七、阅读资料实验目的实验目的 实验原理实验原理 实验仪器实验仪器 实验内容和步骤实验内容和步骤 报告要求报告要求阅读材料阅读材料RV里纪里纪勒杜克勒杜克RighiLeducRighiLeduc效应产生的电势差效应产生的电势差在能斯特效应的热分散电流的载流子由于速度不在能斯特效应的热分散电流的载流子由于速度不同，一样具有厄廷豪森效应，又会在同，一样具有厄廷豪森效应，又会在3 3、4 4点间构成温点间构成温差电动势差电动势的正负仅与的正负仅与B B的方向有关，而与的方向有关，而与I I的方向无关。的方向无关。 0V4 4不等电势效