文档介绍：霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场实验八—— p 41 一、实验任务的定位研究对象: 霍尔元件研究任务: 霍尔效应任务性质: 验证性霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场、通电螺线管、磁场分布特征一、实验任务的定位研究内容: ?霍尔效应及其霍尔传感器的特性和应用?通电螺线管线圈内的磁感应强度的分布——霍尔效应→磁传感器→测量手段→→测量通电螺线管磁场特性霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场实验内容的关系: ——霍尔电压与工作电流、磁感应强度的关系二、实验方案的策划学科原理磁场对运动电荷有力的作用电场对运动电荷的作用静电力与洛伦磁力的平衡霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场原理示意图 H H H U K I B ?其中: 半导体电流; B HU HI霍尔电压; 磁感应强度; —与磁力相反半导体—电荷被分离 U H 实验原理二、实验方案的策划——基于学科原理的实验图式霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场 95A 型霍尔传感器 H U KB ?保持 I H不变 H B U I ?用有限长直通电螺旋管产生 B 研究对象: 工作特征: 实验条件: 用电压表测量 U H 二、实验方案的策划让霍尔元件处于磁场中使霍尔元件保持一定的工作电流改变 B (I B)的大小,用电压表测量霍尔电压霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场利用 U H与 B(I B)的关系分析其现象特征实验方法——霍尔电压与工作电流、磁感应强度的关系实验原理二、实验方案的策划——霍尔效应法测量通电长直螺旋管的磁场霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场 0 2 2 1 HBU K N L IL L D ????? H U KB ? 0 2 2 B N L B I L L D ???灵敏度: 有限长直通电螺旋管: HUBK ?磁感应强度: 95A 型霍尔传感器: ——霍尔电压与工作电流、磁感应强度的关系实验方法二、实验方案的策划使霍尔元件处于正常工作状态将霍尔元件放置在长直通电螺线管中(保持螺线管电流不变) 改变霍尔元件在螺线管中的位置,用电压表测量霍尔电压霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场——霍尔效应法测量通电长直螺旋管的磁场利用霍尔电压与磁感应强度之间的关系测量 B的分布特征三、实验系统的构建电路特征——霍尔元件主要实验部件——基于问题元素:霍尔元件工作电源霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场工作电源 V+ 、 V-、 OUT ——半导体元件其中 2: OUT → U H电压表电压测量——电压表其中 1: V+ 、 V- →I H—— ~ 三、实验系统的构建主要实验部件长直螺线管——磁源线圈参数——激磁电源——激磁电流电源特性——直流、可调——基于问题元素:磁源霍尔效应和霍尔效应法测量螺线管磁场 L mm ? 3000 ?N D mm ?激磁电源