霍尔效应实验和霍尔法测量磁场

1、DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪使用说明书一、概述DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪用于研究霍尔效应产生的原理及其测量方法，通过施加磁场,可以测出霍尔电压并计算它的灵敏度，以及可以通过测得的灵敏度来计算线圈附近各点的磁场。二、主要技术性能1、环境适应性：工作温度1035；相对湿度2575%。2、通用磁学测试仪可调电压源：015.00V、10mA；可调恒流源：05.000mA和09.999mA可变量程，为霍尔器件提供工作电流，对于此实验系统默认为0-5.000mA恒流源功能；电压源和电流源通过电子开关选择设置，实现单独的电压源和电流源功能；电流电压调节均采用数字编码开关；数字电压表：200

2、mV、2V和20V三档，4位半数显，自动量程转换。3、通用直流电源直流电源，电压030.00V可调；电流01.000A可调；电流电压准确度：0.5%2个字；电压粗调和细调，电流粗调和细调均采用数字编码开关。4、测试架底板尺寸：780*160mm；载物台尺寸：320*150mm,用于放置螺线管和双线圈测试样品；螺线管：线圈匝数1800匝左右，有效长度181mm,等效半径21mm；双线圈：线圈匝数1400匝（单个），有效直径72mm,二线圈中心间距52mm；下表为电流与磁感应强度对应表（双个线圈通电）：电流值（A）0.10.20.30.40.5中心磁感应强度（mT）2.254.506.759.00

3、11.25移动导轨机构：水平方向060cm可调；垂直方向036cm可调，最小分辨率1mm；5、供电电源：AC220V10%,总功耗：60VA。三、仪器构成及使用说明 #图2-6正电子运动平均速度图中VV。V7由于控制电流的两个电极与霍尔元件的接触电阻不同，控制电流在两电极处将产生不同的焦耳热，引起两电极间的温差电动势，此电动势又产生温差电流（称为热电流）Q,热电流在磁场作用下将发生偏转，结果在y方向上产生附加的电势差Vh，且VhQB这一效应称为伦斯脱效应，由上式可知Vh的符号只与B的方向有关。（4）里纪一杜勒克效应如（3）所述霍尔元件在x方向有温度梯度生，引起载流子沿梯度方向dx扩散而有热电流

4、Q通过元件，在此过程中载流子受Z方向的磁场B作用下，在y方向引起类似爱廷豪森效应的温差TATB，由此产生的电势差VH-QB,其符号与B的方向有关，与Is的方向无关。为了减少和消除以上效应的附加电势差，利用这些附加电势差与霍尔元件工作电流Is,磁场B（即相应的励磁电流IM）的关系，采用对称（交换）测量法进行测量。当+IS,+IM时VvAB1=+Vh+Vo+Ve+Vn+Vr当+IS,IM时VvAB2=Vh+V0Ve+Vn+Vr当一IS,IM时VvAB3=+VHVo+VEVNVR当一IS,+IM时VvAB4=VVVVVH0ENR对以上四式作如下运算则得：-（VV+VV）=V+V4vvAB1vAB2VAB3vAB47VH1vE可见，除爱廷豪森效应以外的其他副效应产生的电势差会全部消除，因爱廷豪森效应所产生的电势差VE的符号和霍尔电势VH的符号，与IS及B的方