利用霍尔元件测磁场

1、利用霍尔元件测磁场第1页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一今日问题:1、今天的实验内容是什么？2、为什么要测VHIm 关系？怎么测？3、为什么要测VHIS 关系？怎么测？4、完成上述实验内容，你需要哪些实验仪器？5、长直螺线管轴线上的磁场分布有何特点？怎样测？需要测量 记录哪些数据，才能测出磁感应强度的分布？6、 你怎么理解“对称测量法”消除负效应第2页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一一、实验目的学习用霍尔元件测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学习“对称测量法”消除负效应的影响，测量试样的VHIS 和VHI曲线确定试样的导电类型

2、、载流子浓度以及迁移率第3页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一二、实验原理OyzxI1、霍尔电动势、样品的导电类型v：霍尔电动势：霍尔器件的灵敏度:材料的霍尔系数N型：电子导电，在如图条件下，A点高于P型：空穴导电，在如图条件下， 点高于A第4页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一二、实验原理等位面电压端电流端、附加电动势电热（爱廷豪森效应）温差（能斯特效应里纪勒杜克效应）不等电位差（零位误差）例如：能斯特（Nernst）效应引起的VN 的方向仅与B 的方向有关。 + Is,+B: V1=VH+VN- Is,+B: V2=-VH+VNV1- V22=V

3、H对称测量法第5页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一二、实验原理、霍尔元件的参数（1）迁移率电导率平均漂移速率第6页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一二、实验原理、螺线管的磁场R第7页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一三、实验仪器 TH 型 测试仪 S 螺线管磁场H 霍尔效应VH、VO(mv)IS、IM(A)功能切换SHIS调节IM调节测量选择ISIMVH、VO输入IS输出IM输出杭州天科技术实业有限公司杭州天煌电器设备厂调零+-THH霍尔效应实验测试仪第8页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一三、实验仪器

4、THH霍尔效应实验组合仪Is换向IM 换向VHIs输入IM 输入电磁铁样品样品架x y 调节第9页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一VH输出实验连线图第10页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一四、实验内容与步骤 、测量试样的VHIS 和VHI曲线，确定样品的导电类型、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,-Is1.001.502.002.503.003.504.00（1）实验仪双刀开关倒向“VH”，测试仪功能选择置于“VH”IM=0.

5、5A,测绘VHIS 曲线第11页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一四、实验内容与步骤 2、保持IS 的值不变（ IS =3.00mA），测绘曲线VHIIM/AV1/mVV2/mVV3/mVV4/mVVH=(V1-V2+V3-V4)/4 /mV+B,+Is-B,+Is-B,-Is+B,-Is0.3000.4000.5000.6000.7000.800第12页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一四、实验内容与步骤 （3）实验仪双刀开关倒向“VO”，测试仪功能选择置于“Vo”在零磁场下，Is=0.2mA,测量Vo（实验中不测这一项）（）确定样品的导电类型(不

6、做)，并求RH ,第13页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一四、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、测量螺线管轴线上磁场分布仪器特色:折叠尺的应用第14页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一五、报告要求2、做IMVH曲线3、做ISVH曲线4、计算 按国际单位计算5、作螺线管轴线上磁场分布曲线1、原始数据抄入正文,正确计算VH和B6、总结实验心得,写出实验结论7、回答教材上的问题.第15页，共20页，2022年，5月

7、20日，13点57分，星期一数据 处理样例第16页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一第17页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一数据 处理样例第18页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一（1）厄廷豪森（Eting hausen）效应引起的电势差由于电子实际上并非以同一速度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（Nernst）效应引起的电势差 焊点1、2间接触电阻可能不同，通电发热程度不同，故1、2两点间温度可能不同，于是引起热扩散电流。与霍尔效应类似，该热电流也会在3、4点间形成电势差的方向仅与B的方向有关。 七、阅读材料第19页，共20页，2022年，5月20日，13点57分，星期一（）里纪勒杜克（RighiLeduc）效应产生的电势差在能斯特效应的热扩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3、4点间形成温差电动势的正负仅与B的方向有关，而与I的方向无关。 （4）不等电势效应引起的电