文档介绍：篇一：霍尔效应实验报告
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本(专)科实验报告
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指导教师：成绩：年月日
〔实验报告入恒定的工作电流is，霍尔元件的霍尔电压输出端接毫伏表，测量霍尔电势vh的值。
三．主要实验仪器：
1、 zky-hs霍尔效应实验仪
图(3)
包括电磁铁、二维移动标尺、三个换向闸刀开关、霍尔元件及引线。 2、 ky-hc霍尔效应测试仪
四．实验内容：
1、研究霍尔效应及霍尔元件特性
① 测量霍尔元件灵敏度kh，计算载流子浓度n〔选做〕。 ② 测定霍尔元件的载流子迁移率μ。
③ 判定霍尔元件半导体类型〔p型或n型〕或者反推磁感应强度b的方向。 ④ 研究vh与励磁电流im、工作〔控制〕电流is之间的关系。 2、测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小以及分布
① 测量一定im条件下电磁铁气隙中心的磁感应强度b的大小。
② 测量电磁铁气隙中磁感应强度b的分布。
五．实验步骤与实验数据记录：
1、仪器的连接与预热
将测试仪按实验指导说明书提供方法连接好，接通电源。 2、研究霍尔效应与霍尔元件特性
① 测量霍尔元件灵敏度kh，计算载流子浓度n。〔可选做〕。
，使用特斯拉计测量此时气隙中心磁感应强度b的大小。 b. 移动二维标尺，使霍尔元件处于气隙中心位置。
c. 调节is=??、〔〕，记录对应的霍尔电压vh填入表〔1〕，描绘is—vh关系曲线，求得斜率k1(k1=vh/is)。 d. 据式〔6〕可求得kh，据式〔5〕可计算载流子浓度n。 ② 测定霍尔元件的载流子迁移率μ。
调节is=??、〔〕，记录对应的输入电压降vi填入表4，
描绘is—vi关系曲线，求得斜率k2〔k2=is/vi〕。 b. 假设已知kh、l、l，据〔8〕式可以求得载流子迁移率μ。
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c. 判定霍尔元件半导体类型〔p型或n型〕或者反推磁感应强度b的方向
? 根据电磁铁线包绕向及励磁电流im的流向，可以判定气隙中磁感应强度b的
方向。
? 根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪is输出端引线，可以判定is在霍尔元
件中的流向。
? 根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪vh输入端引线，可以得出vh的正负与
霍尔片上正负电荷积累的对应关系
d. 由b的方向、is流向以及vh的正负并结合霍尔片的引脚位置可以判定霍尔元件半
导体的类型〔p型或n型〕。反之，假设已知is流向、vh的正负以及霍尔元件半导体的类型，可以判定磁感应强度b的方向。 ③ 测量霍尔电压vh与励磁电流im的关系
霍尔元件仍位于气隙中心，调节is=，调节im=100、200??1000ma〔间隔为100ma〕，分别测量霍尔电压vh值填入表〔2〕，并绘出im-vh曲线，验证线性关系的范围，分析当im到达一定值以后，im-vh直线斜率变化的原因。
3、测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小及分布情况 ① 测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小
调节励磁电流im为0—1000ma范围内的某一数值。 b. 移动二维标尺，使霍尔元件处于气隙中心位置。
c. 调节is=??、〔〕，记录对应的霍尔电压vh填入表〔1〕，描绘is—vh关系曲线，求得斜率k1(k1=vh/is)。
d. 将给定的霍尔灵敏度kh及斜率k1代入式〔6〕可求得磁感应强度b的大小。〔假设实验室配备有特斯拉计，可以实测气隙中心b的大小，与计算的b值比较。〕
② 考察气隙中磁感应强度b的分布情况
将霍尔元件置于电磁铁气隙中心，调节im=1000ma，is=，测量相应的vh。 b. 将霍尔元件从中心向边缘移动每隔5mm选一个点测出相应的vh，填入表3。 c. 由以上所测vh值，由式〔6〕计算出各点的磁感应强度，并绘出b-x图，显示出气
隙内b的分布状态。
为了消除附加电势差引起霍尔电势测量的系统误差，一般按±im，±is的四种组合测量求其绝对值的平均值。
五．实验数据处理与分析：
1、测量霍尔元件灵敏度kh，计算载流子浓度n。
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根据上表，描绘出is—
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vh关系曲线如右图。
求得斜率k1，k1= 据式〔6〕可求出k1，
本例中取铭牌上标注的kh=47,取实验指导说明书第3页上的d=2μm
据式〔5〕可计算载流子浓度n。。。。
2、测量电磁铁气隙中磁感应强度b的大小
取im