霍尔效应中产生的电势差课件.ppt

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1、课前要求,5、请勿在实验室内乱扔垃圾！,物理实验中心,大学物理实验,霍尔效应 与磁场测定,五,课堂目录,用霍耳元件测量长直螺线管中心轴线上的磁感应强度分布。（画 UH X(BX）图）用长直螺线管中点的磁感应强度计算霍耳元件的灵敏度(KH)。,实验内容,霍尔效应,实验原理,在磁场中，载流导体或半导体上出现横向电势差的现象。,霍尔电压：霍尔效应中产生的电势差。上图中导体上下两端面出现电势差UH。,1879年美国物理学家霍尔发现,B,V(I),E,fm,fe,当电流达到稳恒状态,霍尔效应的定量关系,-灵敏度,I和UH可用仪表准确测出；,实验原理磁感应强度的测量,附加效应及其消除（附加电压）,不等电势

2、差U0：随工作电流，不随磁场方向改变；附加温差电势差Ut：随工作电流，也随磁场方向改变；能斯特效应UP：不随工作电流，随磁场方向改变。里吉-勒迪克效应US：不随工作电流，随磁场方向。,v,B,实验原理霍尔电压的测量,副效应及其消除（附加电压）,四式相加：,忽略Ut(5%)：,实验原理霍尔电压的测量,其中：,真空磁导率,霍耳元件灵敏度测定,无限长直螺旋管匀强磁场,实验原理灵敏度的测量,实验仪器,1.螺线管,2.霍耳片,3.上下调节螺钉4.霍耳片位置调节螺钉,5.工作电流换向开关6.霍耳电压换向开关,7.励磁电流换向开关,8.标尺,实验仪器与步骤,实验仪器与步骤,实验步骤,接线（霍尔元件工作电流切

3、忌与励磁电流接反）。将励磁电流和工作电流调节旋钮逆时针旋转到底（调到最小）。打开电源，调节励磁电流为实验室规定值（1000mA）。缓慢调节工作电流电源使霍耳元件正常工作在5.00 mA额定电流值（注意电源必须预先置于零输出状态）。将霍尔元件上下调节螺钉，调至中心。测量。从左向右或从右向左，对每一个X点测量U1、U2、U3和U4，操作如下：a)将开关5、7掷同一方向，规定此为正，记I+、B+，记录U1；b)将开关5（工作电流）反掷，记I-、B+，记录U2；c)类似可得U3和U4。关闭电源，整理仪器。,霍尔元件及二维移动标尺易于折断、变形，应避免受挤压，碰撞等。为不使螺线管过热而受到损害或影响测量精度，除在读取有关数据以外，其余时间必须断开励磁电流开关。霍尔元件工作电流切忌与励磁电流接反，且不能超过其额定电流。,实验仪器与步骤,注意事项,附表 UH X(BX)IS=5.00mA IM=1000mA,数据记录,数据处理,不确定度计算,