霍爾效應計算機

霍爾效應計算機第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四霍爾元件測磁場第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四實驗目的1.了解霍爾效應產(chǎn)生的機理和霍爾元件的相關知識。2.學會霍爾元件測磁場的方法，測量霍爾電壓與相關的物理量之間的關系曲線。3.學習用“對稱測量法”消除附加效應的影響。第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四處在磁場中的載流導體或半導體，如果磁場方向和電流方向垂直，則在與磁場和電流都垂直的方向上出現(xiàn)橫向電場，這就是霍爾效應。所產(chǎn)生的電場稱霍爾電場，相應的電位差稱霍爾電壓。產(chǎn)生霍爾效應的載流體稱霍爾元件。實驗原理三學分第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四ISyABXz霍爾電壓霍爾元件靈敏度KH霍爾電壓UH、霍爾電流IS、磁感應強度B相互垂直。IS、B有一個改變方向，UH的方向隨之改變；IS、B同時改變方向時，UH的方向不變。磁感應強度霍爾電流霍爾元件ν第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四1.電極位置不對稱產(chǎn)生的不等勢電勢差U02.熱磁效應直接引起的附加電勢差UN

以及熱磁效應產(chǎn)生的溫差引起的附加電勢差UR

（能斯脫Nernst效應和紀-勒杜克Righi-Leduc效應）3.溫差電效應引起的附加電勢差UE

（厄廷豪森Etinghausen效應）U0、UN、UR可以通過改變IS

或B

的方向予以消除與霍爾電壓UH同時存在的附加電壓主要有：第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四附加電壓的消除方法保持磁感應強度B和霍爾電流

IS大小不變，測量U+B+IS：U1=UH+UE+UR+UN+UO+B，-IS：U2=-UH-UE+UR+UN-UO

-B，-IS：U3=UH+UE-UR-UN-UO-B，+IS：U4=-UH-UE-UR-UN+UO第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四霍爾效應實驗儀霍爾電流IS的輸入和換向開關勵磁電流IM的輸入和換向開關電壓Uσ和霍爾電壓UH的測量選擇開關電磁鐵標尺改變霍爾元件位置旋鈕第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四霍爾效應測試儀數(shù)字電流表用于勵磁電流IM的電源輸出數(shù)字電壓表用于霍爾電流IS的電源輸出勵磁電流IM調(diào)節(jié)旋鈕霍爾電流IS調(diào)節(jié)旋鈕電流顯示選擇鍵電壓Uσ

霍爾電壓UH輸入第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四1.測試儀的“IM輸出”不能錯接到實驗儀的“IS輸入”或“Uσ、

UH輸出”（工作電流或霍爾電壓）開關上，以防燒壞霍爾元件。2.開機或關機前將測試儀的“IS輸出”和“IM輸出”旋鈕逆時針旋到底，使輸出電流趨于零。在調(diào)節(jié)IS、IM兩旋鈕時一定要注意切換。3.工作電流IS不要超過2mA。4.實驗儀上電磁鐵線圈以及霍爾元件上引出的與三個雙刀雙向開關之間的連線已由廠家接好，不要拆。注意事項第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期四實驗內(nèi)容1.用消除附加電壓的方法，測霍耳元件的UH—IS曲線。2.用消除附加電壓的方法，測電磁鐵的勵磁特性B—IM曲線。3.測電磁鐵的磁場分布B—x曲線（忽略附加電壓）。4.測量霍爾元件的電導率