理学院物理实验中心ppt课件

1、理学院物理实验中心理学院物理实验中心用霍尔元件丈量磁场用霍尔元件丈量磁场用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场1.1.霍尔效应的发现霍尔效应的发现Edwin Herbert Hall， 1855-19381879年，24岁的霍尔在撰写物理学博士论文期间对麦克斯韦的实际进展验证式实验时发现，位于磁场中的导体上出现了横向电势差，霍尔将他的这一发现写成一篇名为“论磁铁对电流的新作用 的论文，发表在上。这种“新作用就是后来被人们称作的“霍尔效应。 一一. 研讨背景研讨背景用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场2.霍尔效应的运用1丈量半导体特性2丈量磁场3磁流体发电4电磁无损探伤5霍尔传感器3.开展1量子霍

2、耳效应1985年的诺贝尔物理学奖2分数量子霍耳效应1998年的诺贝尔物理学奖一一. 研讨背景研讨背景用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场1 1、了解霍尔效应法丈量磁场的原理和方法。、了解霍尔效应法丈量磁场的原理和方法。2 2、学惯用、学惯用“异号法消除副效应产生的系统误差。异号法消除副效应产生的系统误差。3 3、测绘霍尔元件特性。、测绘霍尔元件特性。二二. 实验目的实验目的用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场1.1.霍尔效应霍尔效应N N型半导体型半导体三三. 实验原理实验原理BfSIvbdEfHVbVeBeHv用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场三三. 实验原理实验原理dbneISvbVeB

3、eHvdBIneVSH1BIKVSHH用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场2.2.霍尔元件的附加效应霍尔元件的附加效应三三. 实验原理实验原理+不等电势差不等电势差能斯脱效应能斯脱效应厄廷豪森效应厄廷豪森效应里纪里纪-勒杜克效应勒杜克效应热磁效应热磁效应用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场三三. 实验原理实验原理SII PV热冷(c)能斯脱效应引引线线接接触触电电阻阻引引线线不不在在等等势势面面上上sIsI P0VSISa不等位电势差 (d)里记-勒杜克效应S IPSV大v小v热冷BB热运动速率分布引起热运动速率分布引起sIB,用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场三三. 实验原理实验原理根据附

4、加电压随磁场B和电流IH换向而各自呈现的特点“异号法加以消除。)(414321VVVVVH丈量表达式： 磁场方向磁场方向电流方向电流方向测得电压测得电压+B+Is+B-Is-B-Is-B+IsSPtHVVVVVV02SPtHVVVVVV01SPtHVVVVVV03SPtHVVVVVV04用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场四四. 实验仪器与电路衔接图实验仪器与电路衔接图任务电路任务电路任务电流坚持任务电流坚持5mA励磁电路励磁电路丈量霍尔电压丈量霍尔电压中心自行设计的中心自行设计的霍尔元件组件霍尔元件组件实验仪器用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场四四. 实验仪器与电路衔接图实验仪器与电路衔接

5、图霍尔元件丈量磁场的电路图 VHI任务I励磁用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场五五. 实验步骤实验步骤 按电路图连线。 调整任务电流为 IS=5.0 mA。 调整励磁电流 分别为0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40、1.60A，分别测出相对应的IS、B换向前后的霍尔电压。 计算B，作 图。mIBmI用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场六六. 数据记录数据记录项目0.400.600.801.001.201.401.60)(TB)(mVVH),)(1IBmVVH),)(2IBmVVH)(AIm毫安表量程： mA，分度值： mA /格；安培表量程： A， 分度值： A/格;任务电流：Is =5.0mA；霍尔系数：K= mV/mAT用霍尔元件测量磁场用霍尔元件测量磁场七七.实验本卷须知实验本卷须知1. 任务电流不能超越霍尔元件额定电流。2. 滑线变阻器R1和R2位置不能相互置换，安培表和毫安表位置 不能相互置换。3. 霍尔元件的任务电流引线与霍尔电压引线不能搞错；霍尔元件的任务