文档介绍：利用霍尔效应测磁场主要内容预备知识实验简介设计思路操作指南基本要求实验简介霍尔效应是一种磁电效应,是德国物理学家霍尔 1879 年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。根据霍尔效应,人们用半导体材料制成霍尔元件, 它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。通过该实验可以了解霍尔效应的物理原理以及把物理原理应用到测量技术中的基本过程。预备知识?霍尔元件中的附加效应?霍尔效应霍尔效应当电流垂直于外磁场方向通过导体时,在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应,该电势差称为霍尔电势差(霍尔电压)。霍尔效应原理示意图参考教材 P 141-图 20-5 。霍尔效应霍尔电压 U H与电流 I和磁感应强度 B及元件的厚度d的关系: d IB RV H H?式中 R H为霍尔系数,它与载流子浓度 n和载流子电量q的关系: nq R H1?若令霍尔灵敏度 K H =R H /d,则 IB KU H H?霍尔元件中的附加效应在霍尔效应建立的同时还会伴有其它附加效应的产生,在霍尔元件上测得的电压是各种附加电压叠加的结果。附加电压:不等位电势、厄廷毫森效应、能斯特效应和里纪-勒杜克效应,它们相应的电压的正负与工作电流 I和磁感应强度 B的方向有关。(详细内容见教材 P 142-143 )操作指南?实验装置?操作要点实验装置励磁线圈测量电路励磁电路工作电路操作要点返回。励磁电流调至 500mA, 工作电流变化范围是 0~19mA 。 2. 将霍耳元件调至电磁铁气隙内的中心位置,改变电源输出电压及电阻箱电阻,使工作电流为 10mA , 测量 U 1(注意: K 1、K 2均倒向下方,工作电流和励磁电流为正,反之为负)。 3. 分别改变 K 1、K 2方向,测量 U 2、U 3和U 4。 4. 计算霍尔电压 U H。