实验课霍尔效应实验.ppt

文档介绍：大学物理实验霍尔效应研究海南大学物理实验室
内容介绍
1,背景知识
2,实验目的
3,实验原理
4,实验内容
5,注意事项
6,数据记录
7,思考题
8,知识拓展
9,操作示范
霍耳在实验中发现:放在磁场中导体块,当通有电流
时,除了电流两端有电势差,在与磁场、电流均垂直
的方向也有电势差-这就是霍耳效应。
霍尔效应是美国物理学家霍尔1879年发现的。
B
I
一、背景知识
一、背景介绍
根据霍尔效应原理制备的霍尔元件是一种磁传感器,可将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制.

它具有许多优点:结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
。
二、实验目的
(1)了解霍尔效应微观机理。
(2)测绘试样的VH-IS 和VH-IM曲线。
I
M
N
fm
﹢
﹢
﹢
﹢
﹢
﹢
﹢
﹢
EH
fe
1、霍耳效应的微观机理
三、实验原理
?
设单位体积内载流子数密度为n,则电流强度为
将上式与实验结果
相比,可知:
I
M
N
--------霍尔系数
2、电流强度的微观机理
3、测绘曲线基本原理
实验证明:霍耳电势差
① 式中 K 称作霍耳系数
B
I
②式中的的为导体块顺着磁场方向的厚度。实验表明:UH与导体块的宽度b无关。
◇测量磁场
探头
高斯计
利用此原理制成高斯计测量外界磁场。探头用霍尔元件制成,通过测量 UH,折算成 B 。
◇测量大电流----几万安培
具体运用的两个例子:
B
I
用霍尔元件测量大电流周围的磁场,可推算出动力线中流过的电流 I。
再由无限长电流 I 与 B 之间的关系可知 I 。
附:本实验中磁场及测量
铁心磁导率,
铁心面束缚电流线圈中的励磁电流。
(同向?反向?)
等效螺线管
强磁场集中到铁心内部且均匀!(p182-)
由铁心(或一定的间隙)构成的磁力线集中的通路叫磁路。