实验课霍尔效应实验(1).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
？
6
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
7
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。
8
◇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 。
9
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。
10
可编辑版