霍尔元件测磁场课件

1、霍尔元件测磁场霍尔元件测磁场 物理实验中心物理实验中心 实实 验验 目目 的的 n了解霍尔元件测磁场的原理了解霍尔元件测磁场的原理。 n学会测量各种曲线及样品的电导率学会测量各种曲线及样品的电导率。 n学习用学习用“对称测量法对称测量法”消除附加效应消除附加效应 的影响的影响。 Edwin Hall（18551938） 霍尔效应霍尔效应是霍尔是霍尔 (Hall)24 岁时在美国霍普金斯大学岁时在美国霍普金斯大学 研究生期间，研究关于载研究生期间，研究关于载 流导体在磁场中的受力性流导体在磁场中的受力性 质时发现的一种现象。质时发现的一种现象。 背背 景景 介介 绍绍 实实 验验 原原 理理 U

2、H L C Hd b IS z y v fE fB A 霍霍 尔尔 元元 件件 原原 理理 图图 B x 定向运动的载流子受力：定向运动的载流子受力： 1）洛仑兹力 2）静电作用力 二力平衡就会形成稳定的霍尔电势差霍尔电势差 qvBf B v q fB fE b U qqEf H E BIKU sHH 其中，其中，KH称为霍尔元件的灵敏度；称为霍尔元件的灵敏度； IS、UH需用仪表分别测量需用仪表分别测量。 霍尔效应实验仪霍尔效应实验仪 霍尔电霍尔电 流流IS的的 输入和输入和 换向开换向开 关关 励磁电励磁电 流流IM的的 输入和输入和 换向开换向开 关关 电压电压U和和霍尔电压霍尔电压UH

3、的的测量选择开关测量选择开关 电磁铁电磁铁 标尺标尺 改变改变 霍尔霍尔 元件元件 位置位置 旋钮旋钮 霍尔效应测试仪霍尔效应测试仪 注意注意 1.1.开机（或关机）前应将开机（或关机）前应将IS、IM旋钮逆时针旋到底。仪器接通电旋钮逆时针旋到底。仪器接通电 源后，预热数分钟即可进行实验。源后，预热数分钟即可进行实验。 2.在调节在调节IS、 、IM两旋钮时一定要注意切换 两旋钮时一定要注意切换“测量选择测量选择”，不可过大，不可过大。 VH,V显示显示IS,IM显示显示 实验内容与步骤实验内容与步骤 1.测霍尔元件的测霍尔元件的UHIS曲线。曲线。 2.测电磁铁的励磁特性测电磁铁的励磁特性B

4、IM曲线。曲线。 3.测电磁铁的磁场分布测电磁铁的磁场分布Bx 曲线。曲线。 1.测试仪的测试仪的“IM输出输出”不能错接到实验仪不能错接到实验仪的的 “IS输入输入”或或“U 、 UH输出输出”（工作电流或霍（工作电流或霍 尔电压）开关上，以防烧坏霍尔元件。尔电压）开关上，以防烧坏霍尔元件。 2.开机或关机前将测试仪的开机或关机前将测试仪的“IS输出输出”和和 “ IM输出输出”旋钮逆时针旋到底，使输出电流趋旋钮逆时针旋到底，使输出电流趋 于零。于零。 在调节在调节IS、 、IM 两旋钮时一定要注意切换。 两旋钮时一定要注意切换。 3.实验仪上电磁铁线圈以及霍尔元件上引出实验仪上电磁铁线圈以及霍尔元件上引出 的与三个双刀双向开关之间的连线已由厂家接的与三个双刀双向开关之间的连线已由厂家接 好，不要拆。好，不要拆。 注意事项注意事项 数据处理及要求数据处理及要求 作图法的几个基本要