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1、用霍耳元件测量磁场,基础物理实验18,南开大学基础物理实验教学中心 基础物理实验室,一目的要求,1.掌握用霍耳元件测量磁场的原理和方法。 2.学会使用高斯计测量磁场。 3.熟悉使用XY记录仪测量函数曲线。,二引言,霍耳效应是1879年美国物理学家霍耳在研究载流导体在磁场中受力性质时发现的一种电磁现象。依据此现象制成的各种霍耳元件广泛地用于电测技术、自动化技术以及磁流体发电技术等，同时在新材料的研究方面也占有很重要的地位。本实验介绍利用霍耳元件测量磁场。由于霍耳元件体积小，可用来测量空间狭小区域的磁场，也可制成高斯计测量从几高斯到几特斯拉范围内的磁场，且方便快捷。,三原理-1,霍尔效应原理图,三

2、原理-2,几种副效应的产生及其消除方法: （1）不等位电势差 （4）里纪勒杜克效应 （3）能斯托效应 （2）爱廷豪森效应,四仪器用具,霍耳效应实验仪，直流电流表，XY记录仪，螺线管，稳压电源，高斯计。,五实验内容,1.测量I=5.00mA，激磁电流分别为IB=200mA和IB=400mA时的霍耳电压UH。 2.用高斯计测量电磁铁缝隙中间的磁感应强度B，并根据实验內容1所测UH值，求出该霍耳片的灵敏度KH。 3.测量螺线管内磁感应强度B沿轴线的分布曲线。,六注意事项,1.XY记录仪是贵重仪器，使用时应事先调好X、Y通道的电压常数，避免超程。 2.XY记录仪的走笔机械系统响应速度较慢，画曲线时应缓慢调节所加电压尽量使笔缓慢匀速移动。 3.霍耳片又薄又脆，调节其X方向位置时，要十分小心，不得使霍耳片支架顶撞限位卡，更不能施压和撞击。,七考查题,1.实验中若磁场B不恰好和霍耳片垂直，对测量结果有什么影响？如何用实验方法判断两者的垂直状态？ 2.测量霍耳电压UH时，通过改变电流或磁场的方向共测量四次。这样做的目的是什么？和一次测量有什么不同？ 3. 若磁场方向沿Y轴正向，霍耳片所通电流方向沿X轴正向，霍耳电压为上负下正，试判断测霍耳片的导电类型？,八思考题,1.结合本实验装置，试说明如何测量半导体霍耳片的载流子浓度？

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