霍爾效應(yīng)測磁場實驗報告

1、實驗報告學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：學(xué)號：號：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：實驗地點：實驗地點：實驗時間：實驗時間：一、實驗室名稱：一、實驗室名稱：霍爾效應(yīng)實驗室二、二、實驗項目名稱：實驗項目名稱：霍爾效應(yīng)法測磁場三、實驗學(xué)時：三、實驗學(xué)時：四、實驗原理：四、實驗原理：（一）霍耳效應(yīng)現(xiàn)象將一塊半導(dǎo)體（或金屬）薄片放在磁感應(yīng)強度為B的磁場中，并讓薄片平面與磁場方向（如Y方向）垂直。如在薄片的橫向（X方向）加一電流強度為HI的電流，那么在與磁場方向和電流方向

2、垂直的Z方向?qū)a(chǎn)生一電動勢。HU如圖1所示，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)，稱為霍耳電壓。霍耳發(fā)現(xiàn)，霍耳電壓HUHU與電流強度和磁感應(yīng)強度B成正比，與磁場方向薄片的厚度d反比，即HI（1）dBIRUHH?式中，比例系數(shù)R稱為霍耳系數(shù)，對同一材料R為一常數(shù)。因成品霍耳元件（根據(jù)霍耳效應(yīng)制成的器件）的d也是一常數(shù)，故常用另一常數(shù)K來表示，有dR（2）BKIUHH?式中，K稱為霍耳元件的靈敏度，它是一個重要參數(shù)，表示該元件在單位磁感應(yīng)強度和單位電流作用

3、下霍耳電壓的大小。如果霍耳元件的靈敏度K知道（一般由實驗室給出），再測出電流和霍耳電壓，就可根據(jù)式HIHU（3）HHKIUB?算出磁感應(yīng)強度B?？筛膶憺锽KIdBIRUHHH??該式與式（1）和式（2）一致，就是霍耳系數(shù)。neR1??五、實驗?zāi)康模何?、實驗?zāi)康模貉芯客娐菥€管內(nèi)部磁場強度六、實驗內(nèi)容：六、實驗內(nèi)容：（一）測量通電螺線管軸線上的磁場強度的分布情況，并與理論值相比較；（二）研究通電螺線管內(nèi)部磁場強度與勵磁電流的關(guān)系。七、實驗

4、器材：七、實驗器材：霍耳效應(yīng)測磁場裝置，含集成霍耳器件、螺線管、穩(wěn)壓電源、數(shù)字毫伏表、直流毫安表等。八、實驗步驟及操作：八、實驗步驟及操作：（一）研究通電螺線管軸線上的磁場分布。要求工作電流和勵磁電流都固定，并讓HINImA，逐點（約1215個點）測試霍耳電壓，記下500?MIHUHI和K的值，同時記錄長直螺線管的長度和匝數(shù)等參數(shù)。1接線：霍爾傳感器的1、3腳為工作電流輸入，分別接“IH輸出”的正、負(fù)端；2、4腳為霍爾電壓輸出，分別接“

5、VH輸入”的正、負(fù)端。螺線管左右接線柱（即“紅”、“黑”）分別接勵磁電流IM的“正”、“負(fù)”，這時磁場方向為左邊N右邊S。2、測量時應(yīng)將“輸入選擇”開關(guān)置于“VH”擋，將“電壓表量程”選擇按鍵開關(guān)置于“200”mV擋，霍爾工作電流IH調(diào)到5.00mA，霍爾傳感器的靈敏度為：245mVmAT。3、螺線管勵磁電流IM調(diào)到“0A”，記下毫伏表的讀數(shù)0V（此時勵磁電流為0，霍爾工作電流仍保持不變）。HI4、再調(diào)輸出電壓調(diào)節(jié)鈕使勵磁電流為。mAI

6、M500?5、將霍耳元件在螺管線軸線方向左右調(diào)節(jié)，讀出霍耳元件在不同的位置時對應(yīng)的毫伏表讀數(shù)，對應(yīng)的霍耳電壓iV0VVViHi???；魻杺鞲衅鳂?biāo)尺桿坐標(biāo)x=0.0mm對準(zhǔn)讀數(shù)環(huán)時，表示霍爾傳感器正好位于螺線管最左端，測量時在0.0mm左右應(yīng)對稱地多測幾個數(shù)據(jù)，推薦的測量點為x=30.0、20.0、12.0、7.0、3.0、0.0、3.0、7.0、12.0、20.0、40.0、75.0mm。（開始電壓變化快的時候位置取密一點，電壓變化慢的