用霍尔效应测量螺线管磁场 物理实验报告

1、华南师范大学实验报告学生姓名 学 号 专 业 化学 年级、班级 课程名称 物理实验 实验项目 用霍尔效应测量螺线管磁场 实验类型 验证 设计 综合 实验时间 2012 年 3 月 07 实验指导老师 实验评分 一、 实验目的： 1了解霍尔效应现象，掌握其测量磁场的原理。2学会用霍尔效应测量长直通电螺线管轴向磁场分布的方法。图1二、 实验原理：根据电磁学毕奥萨伐尔定律，通电长直螺线管线上中心点的磁感应强度为: （1）理论计算可得，长直螺线管轴线上两个端面上的磁感应强度为内腔中部磁 感应强度的1/2： （2）式中，为磁介质的磁导率，真空中的磁导率0=410-7(Tm/A)，N为螺线管的总匝数，IM

2、为螺线管的励磁电流，L为螺线管的长度，D为螺线管的平均直径。三、 实验仪器： 1FB510型霍尔效应实验仪 2FB510型霍尔效应组合实验仪（螺线管）四、 实验内容和步骤：1. 把FB510型霍尔效应实验仪与FB510型霍尔效应组合实验仪（螺线管）正确连接。把励磁电流接到螺线管IM输入端。把测量探头调节到螺线管轴线中心，即刻度尺读数为13.0cm处，调节恒流源2,使Is=4.00mA，按下(VH/Vs)（即测VH），依次调节励磁电流为IM=0500mA，每次改变50mA, 依此测量相应的霍尔电压，并通过作图证明霍尔电势差与螺线管内磁感应强度成正比。2. 放置测量探头于螺线管轴线中心，即13.0

3、cm刻度处，固定励磁电流500mA，调节霍尔工作电流为：Is=04.00mA，每次改变0.50mA，测量对应的霍尔电压VH，通过作图证明霍尔电势差与霍尔电流成正比。3. 调节励磁电流为500mA，调节霍尔电流为4.00mA，测量螺线管轴线上刻度为X=0.0cm13.0cm，每次移动1cm，测各位置对应的霍尔电势差。(注意,根据仪器设计,这时候对应的二维尺水平移动刻度读数为：13.0cm处为螺线管轴线中心，0.0cm处为螺线管轴线的端面，找出霍尔电势差为螺线管中央一半的数值的刻度位置。与理论值比较，计算相对误差。按给出的霍尔灵敏度作磁场分布BX图。)五、 注意事项：1. 励磁线圈不宜长时间通电，

4、否则线圈发热，会影响测量结果。2. 霍尔元件有一定的温度系数，为了减少其自身发热对测量影响，实验时工作电流不允许超过其额定值5mA，（建议使用值：Is=04mA）。六、 数据处理： IM（mA）V1（mV）+B，+ISV2（mV）-B，+ISV3（mV）-B，-ISV4（mV）+B，-ISVH(mV)03.253.24-1.42-1.422.33503.712.78-0.96-1.892.341004.162.34-0.50-2.332.331504.611.89-0.05-2.782.332005.071.430.39-3.232.532505.530.960.85-3.692.763005

5、.980.531.30-4.142.993506.430.071.76-4.593.214006.88-0.372.20-5.033.624507.33-0.822.66-5.494.085007.78-1.263.10-5.934.52Is（mA）V1（mV）+B，+ISV2（mV）-B，+ISV3（mV）-B，-ISV4（mV）+B，-ISVH(mV)00920.910.910.900.910.51.780.631.190.030.911.002.640.351.46-0.811.321.503.490.081.74-1.671.752.004.36-0.192.02-2.522.272.

6、505.22-0.452.30-3.372.843.006.09-0.732.58-4.253.413.506.94-0.992.84-5.093.974.007.80-1.263.11-5.944.53X(cm)V1（mV）+B，+ISV2（mV）-B，+ISV3（mV）-B，-ISV4（mV）+B，-ISVH(mV)05.481.030.83-3.612.7416.59-0.061.94-4.703.3227.20-0.672.55-5.323.9437.46-0.932.80-5.574.1947.58-1.052.93-5.704.3257.66-1.123.01-5.774.3967.71-1.173.05-5.824.4477.73-1.183.06-5.844.4587.74-1.203.07-5.854.4797.75-1.193.07-5.854.47107.75-1.213.08-5.874.48117.77-1.213.10-5.884.49127.78-1.233.11-5.904.5113