用霍爾元件測(cè)螺線管磁場(chǎng)

1、用霍爾元件測(cè)螺線管磁場(chǎng)用霍爾元件測(cè)螺線管磁場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.熟悉霍爾效應(yīng)的原理。熟悉霍爾效應(yīng)的原理。 2.了解直螺線管軸上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算了解直螺線管軸上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算及分布曲線。及分布曲線。 3.學(xué)習(xí)用霍爾元件測(cè)量螺線管磁場(chǎng)的方法。學(xué)習(xí)用霍爾元件測(cè)量螺線管磁場(chǎng)的方法。實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器示意圖示意圖 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)物圖霍爾（霍爾（Edwin.H.Hall , 美美,1855-1938）在研究通有電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力在研究通有電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的情況時(shí)，的情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)在垂直于磁場(chǎng)和電流發(fā)現(xiàn)在垂直于磁場(chǎng)和電流的方向上產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)的方向上產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電磁效，

2、這個(gè)電磁效應(yīng)稱為應(yīng)稱為“霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)” ?；魻栃?yīng)的示意圖霍爾效應(yīng)的示意圖 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理:由靜電作用力與洛侖茲力相等由靜電作用力與洛侖茲力相等: evBbUeHBIKendIBbvBUSHHecdKH1其中其中:SHHIKUB 因此：因此：由于以下幾個(gè)原因由于以下幾個(gè)原因: 霍爾元件本身不很均勻；霍爾元件本身不很均勻；載流子的速度有大有小，所受到的作用力并不載流子的速度有大有小，所受到的作用力并不相等；工作電流引線的焊接點(diǎn)、處的電阻相等；工作電流引線的焊接點(diǎn)、處的電阻不相等；環(huán)境溫度等不相等；環(huán)境溫度等,帶來附加電壓，影響到所帶來附加電壓，影響到所測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的準(zhǔn)確性。因此測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度

3、的準(zhǔn)確性。因此采用電流與磁場(chǎng)采用電流與磁場(chǎng)換向的對(duì)稱測(cè)量法換向的對(duì)稱測(cè)量法，在設(shè)定電流和磁場(chǎng)的正、，在設(shè)定電流和磁場(chǎng)的正、反方向后，依次測(cè)量四組不同方向的反方向后，依次測(cè)量四組不同方向的Is和和B組組合的合的P、S兩點(diǎn)之間的電壓，基本上能夠把副效兩點(diǎn)之間的電壓，基本上能夠把副效應(yīng)的影響從測(cè)量的結(jié)果中消除。應(yīng)的影響從測(cè)量的結(jié)果中消除。12341()4HUUUUU實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟:一：如下圖連接線路：一：如下圖連接線路：注意：注意：嚴(yán)禁將測(cè)試儀的勵(lì)磁電源嚴(yán)禁將測(cè)試儀的勵(lì)磁電源“輸出輸出”誤接到誤接到實(shí)驗(yàn)儀的實(shí)驗(yàn)儀的“輸入輸入”或或“輸出輸出”處，否則一旦通電，處，否則一旦通電，霍爾元件即被燒毀?；?/p>

4、爾元件即被燒毀。 二：將測(cè)試儀的二：將測(cè)試儀的“Is調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)”和和“Im調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)”旋鈕旋鈕均置均置零位零位，待開機(jī)數(shù)分鐘后若，待開機(jī)數(shù)分鐘后若UH顯示不為零，顯示不為零，則通過面板左下方小孔的則通過面板左下方小孔的“調(diào)零調(diào)零”電位器實(shí)現(xiàn)電位器實(shí)現(xiàn)調(diào)零調(diào)零。 三：取三：取Is = 8.00 mA， Im = 0.800 A，并在測(cè)，并在測(cè)試過程中保持不變。調(diào)節(jié)試過程中保持不變。調(diào)節(jié)X1和和X2旋鈕，測(cè)出探旋鈕，測(cè)出探頭離中心位置頭離中心位置 X= 14.00- X1-X2的的U1、U2、U3、U4的值，并計(jì)算相對(duì)應(yīng)的及值，記入表中。的值，并計(jì)算相對(duì)應(yīng)的及值，記入表中。注意：注意：霍爾元件的靈敏度與溫度有關(guān)，為了防霍爾元件的靈敏度與溫度有關(guān)，為了防止螺線管因長(zhǎng)時(shí)間通電而升溫，僅止螺線管因長(zhǎng)時(shí)間通電而升溫，僅UH當(dāng)在讀取當(dāng)在讀取值時(shí)才可接通，每測(cè)定一組數(shù)據(jù)，在改變值時(shí)才可接通，每測(cè)定一組數(shù)據(jù)，在改變X1、X2時(shí)，時(shí)，務(wù)必將務(wù)必將Im切斷切斷。四：畫出磁場(chǎng)沿螺線管中心軸的分布圖。四：畫出磁場(chǎng)沿螺線管中心軸的分布圖。 五：用公式五：用公式 和公式和公式 計(jì)算螺計(jì)算螺線管中心和管邊兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，線管中心和管邊兩點(diǎn)