1、.仪器使用时,应避开周围有强烈磁场源的地方。2.开机后,预热10分钟左右,方可进行实验。3.测量前,应断开线圈电路,在电流为零时调零,然后接通线圈电路,进行测量和读数。
2、在认识霍尔效应的实验中,我们需要准备一块半导体材料、电源、电流表、电压表、磁场发生器等实验器材。首先,将半导体材料放置在磁场发生器中,并通入电流,然后观察电压表的变化。可以发现,当磁场增强或方向变化时,电压表的示数也会相应地变化。
3、了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;(2) 观察磁电效应现象;(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。仪器与装置:霍尔效应实验仪;原理:根据霍尔效应,测量磁感应强度原理,利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维(上下方向)磁分布。
4、霍尔效应实验的步骤 准备实验装置:需要准备一个霍尔效应的实验装置,包括磁铁、电源、电流表、电压表、导体等。测量导体的几何尺寸:需要测量导体的几何尺寸,如长度、宽度、厚度等数据。将导体夹在磁铁间:将导体夹在两个磁铁之间,使导体处于一个垂直于磁场方向的平面。
5、霍尔发现,如果对位于磁场中的导体施加一个电压,该磁场的方向垂直于所施加电压的方向,那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压,人们将这个电压叫做霍尔电压,产生这种现像被称为霍尔效应。好比一条路,本来大家是均匀的分布在路面上,往前移动。
6、应用霍尔效应测量磁场(选做)HSHM【实验原理】1.霍尔效应霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场EH。
本文简单介绍该实验的原理和实验误差的来源,使用0rigin6.o软件处理实验数据,分析附加电场对霍尔电压和电流线性关系的影响,以及对霍尔系数测量值的影响。结果表明:附加电场的存在不会影响所测霍尔电压和电流U—j,的线性关系,但对霍尔系数的测量有较大影响。
温度补偿:采用温度系数较小的材料,或者通过适当的补偿电路来减小温度变化对霍尔元件的影响。 磁场控制:确保磁场的方向和大小是均匀的,以避免由于磁场不均匀导致的误差。可以通过使用亥姆霍兹线圈来产生均匀的磁场,并确保线圈的中心与霍尔元件的位置重合。
在霍尔效应实验中,可以采取以下措施来消除误差: 采用对称测量法:通过分别改变霍尔片的电流方向及螺旋管电流的方向但大小保持不变,重复3次实验,共四次实验的结果取平均,基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。
霍尔效应测量螺线管轴线磁场分布的原理介绍如下:霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。
用霍尔元件加步进电机进行测量。如果考虑自动测量,可以接数据采集卡。
测量环境要求连续分布,不一定要均匀,但是不均匀磁场测量,误差会比较大。
这个效应就叫做霍尔效应。所以,利用霍尔效应可以很好测量磁场强度。通过对通电螺线管的测量就会发现:靠近管口,磁场强度就大,远离管口,磁场强度就小。且位置不同,方向也不同。管中的磁场强度最大且方向一致、均匀。整个磁场的方向线构成的回路很像穿过管中间的无数个椭圆环。
利用霍尔效应可以测量电流、磁场等物理量。在螺线管磁场测定中,可以利用霍尔效应来测量螺线管中心的磁场强度。螺线管是由导线卷成螺旋形而成的装置,当通过螺线管的电流变化时,会产生磁场。通过霍尔效应,可以测量螺线管中心的磁场强度。
磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电势差。电磁铁内部空气域内,在中间位置其磁感应强度最大,向两侧逐渐降低。内部空气域在同一水平面上,中间轴线区域并不一定是最大数值,而是随着空间半径的最大其磁感应强度而增大,在达到线圈位置时候起数值达到最大。
打开电子表格进行编辑。霍尔效应的霍尔元件可用于测量磁感应强度和电流,在测量技术、自动控制,磁流体发电等科学技术的许多领域中具有广泛应用。实验原理现象霍尔效应载流导体薄板处在方向垂直于电流的磁场中时,在垂直于电流和磁场的方向上产生电势差。
推导过程:方便起见,假设导体为一个长方体,长度分别为a、b、d,磁场垂直ab平面。电流经过ad,电流I = nqv(ad),n为电荷密度。设霍尔电压为VH,导体沿霍尔电压方向的电场为VH / a。设磁感应强度为B。
霍尔电压即霍尔效应产生的电压(电势差)。而霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。
电流IS通过N型或P型霍尔元件,磁场B方向与电流IS方向垂直,且磁场方向由内向外,对于N型半导体及P型半导体,分别产生的方向如左图和右图的霍尔电场EH(据此,可以判断霍尔元件的属性——N型或P型)。
霍尔效应实验的误差分析:霍尔效应实验是一个受系统误差影响较大的实验,特别是在霍尔效应产生的同时,伴随产生的其他效应引起的附加电场对实验影响较大。本文简单介绍该实验的原理和实验误差的来源,使用0rigin6.o软件处理实验数据,分析附加电场对霍尔电压和电流线性关系的影响,以及对霍尔系数测量值的影响。
在霍尔效应实验中,误差的来源可能包括多种因素,例如温度变化、非均匀磁场、不对称的霍尔元件、不准确的电压和电流测量等。为了消除这些误差,可以采取以下措施: 温度补偿:采用温度系数较小的材料,或者通过适当的补偿电路来减小温度变化对霍尔元件的影响。
Righi-Leduc)效应,由于热扩散电流的载流子的迁移率不同,形成一个横向的温度梯度,产生附加电势差,可通过改变磁场再测量取平 均来消除。(4)不等位电势差,由于霍尔元件的材料本身不均匀,以及电压输入端引线在制作时不可能绝对对称地焊接在霍尔片的两侧而造成。可通过改变电场方向再测量取平均来消除。
霍尔效应实验中,可以消除以下几种误差: 磁场的不均匀与漏磁:这种误差会影响霍尔电压的测量,而采用了恰当的霍尔元件和磁场配置则可以解决这个问题。 温度变化:随着温度的变化,材料电阻率也会改变,从而导致霍尔电压的变化。如果在实验室里保持较为恒定的温度,则可以减小这种误差。