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处在磁场中的载流导体或半导体,如果磁场方向和电流方向垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上出现横向电场,这就是霍尔效应。所产生的电场称霍尔电场,相应的电位差称霍尔电压。产生霍尔效应的载流体称霍尔元件。
实验原理
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IS
y
A
B
X
z
霍尔电压
霍尔元件灵敏度KH
霍尔电压UH、霍尔电流IS、磁感应强度B相互垂直。IS、B有一个改变方向,UH的方向随之改变;IS、B同时改变方向时,UH的方向不变。
磁感应强度
霍尔电流
霍尔元件
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(能斯脱Nernst效应和纪-勒杜克Righi-Leduc效应)
(厄廷豪森Etinghausen效应)
U0、UN、UR可以通过改变IS或B的方向予以消除
与霍尔电压UH同时存在的附加电压主要有:
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附加电压的消除方法
保持磁感应强度B和霍尔电流IS大小不变,测量U
+B+IS:U1=UH+UE+UR+UN+UO
+B,-IS:U2=-UH-UE+UR+UN-UO
-B,-IS:U3=UH+UE-UR-UN-UO
-B,+IS:U4=-UH-UE-UR-UN+UO
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霍尔效应实验仪
霍尔电流IS的输入和换向开关
励磁电流IM的输入和换向开关
电压Uσ和霍尔电压UH的测量选择开关
电磁铁
标尺
改变霍尔元件位置旋钮
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霍尔效应测试仪
数字电流表
用于励磁电流IM的电源输出
数字电压表
用于霍尔电流IS的电源输出
励磁电流IM调节旋钮
霍尔电流IS调节旋钮
电流显示选择键
电压Uσ
霍尔电压UH输入
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“IM输出”不能错接到实验仪的“IS输入”或“Uσ、UH输出”(工作电流或霍尔电压)开关上,以防烧坏霍尔元件。
“IS输出”和“IM输出”旋钮逆时针旋到底,使输出电流趋于零。在调节IS、IM两旋钮时一定要注意切换。
。
,不要拆。
注意事项
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实验内容
,测霍耳元件的UH—IS曲线。
,测电磁铁的励磁特性B—IM曲线。
—x和B—y曲线(忽略附加电压)。
数据处理方法:作图规则p17
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谢谢
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