霍尔测量磁场综合实验指导.pdf

文档介绍：实验二：霍尔测量磁场综合实验
霍耳元件因其体积小，使用简便，测量准确度高，可测量交、直流磁场等优点，已广泛
用于磁场的测量。并配以其他装置用于位置、位移、转速、角度等物理的测量和自动控制。
本实验仪主要帮助学生了解霍耳效 B
V
B = H (2-5)
KIH S
2. 霍尔电压VH 的测量方法
应该说明，在产生霍尔效应的同时，会伴随着一些热磁副效应，及 A、A′电极的不对称
性等因素而引起的附加电压叠加在霍耳电压VH 上，从而引起测量误差。以致实验测得的 A、
A′两电极之间的电压并不等于真实的VH 值，而是包含着各种副效应等引起的附加电压，因
此必须设法消除。根据副效应产生的机理可知，采用电流和磁场换向的对称测量法，基本上
能够把副效应的影响从测量的结果中消除。
具体的做法是保持 IS 和 B （即励磁电流 IM ）的大小不变，自行定义工作电流 IS 和外加
磁场 B 的正方向，通过双刀换向开关来改变工作电流 IS 和外加磁场 B 的方向组合，并测出四
组数据，即：
++→IS , BV1 ， +−→IS , BV2 ， −IS ,−→BV3 ， −IS ,+→BV4
然后，求上述四组数据V1 、V2 、V3 、V4 的代数（有正负之分）平均值，可得：
1
VVVVV=−+−()
H 4 1234
1
或VVVVV=+++(||| || || |) (2-6)
H 4 1234
通过对称测量法求得的VH ，虽然还存在个别无法消除的副效应，但其引入的误差甚小，可
略而不计。(2-5)、(2-6)两式就是本实验用来测量磁感应强度 B 的依据。
3. 长直螺线管轴线磁场分布
螺线管是由绕在圆柱面上的导线构成的，对于密绕的螺线管，可以看成是一列有共同轴
线的圆形线圈的并排组合，因此一个载流长直螺线管轴线上某点的磁感应强度，