霍爾裝置測彈性模量實驗報告

① 用霍爾位置感測器測量楊氏模量實驗中

我記得有實驗驗證過，拉伸法測金屬絲楊氏模量實驗中測量誤差對結果影響較大的是，支架的豎直程度。也就是必須在實驗開始時，調節水平儀使得底座水平。然後，必須保證支架本身製作精度較高，與地面嚴格垂直。

② 霍爾效應實驗報告如何用實驗測量霍爾元件的靈敏度設計實驗

求出U：I為斜率K1，K1=靈敏度乘以B。用斜率除以磁通量，B=CIm

③ 霍爾效應實驗報告

霍爾效應實驗報告包含：實驗目的、實驗儀器設備、實驗的基本構思和原版理、實驗數據記權錄及處理、實驗結論、注意事項等。

1、目的與要求：

（1）了解霍爾效應測量磁場的原理和方法；

（2） 觀察磁電效應現象；

（3） 學會用霍爾元件測量磁場及元件參數的基本方法。

2、儀器與裝置：霍爾效應實驗儀；

3、原理：根據霍爾效應，測量磁感應強度原理，利用提供的儀器測試所給模型測量面上的一維（上下方向）磁分布。

(3)霍爾裝置測彈性模量實驗報告擴展閱讀

內容及步驟：

1、儀器調整：

（1）按圖連接、檢查線路，並調節樣品支架，使霍爾片位於磁場中間；

（2）逆時針將、調節旋鈕旋至最小；

（3）分別將輸出、輸出接至實驗儀中、換向開關；

（4）用導線將、輸入短接，通過調零旋鈕將、顯示調零；

（5）選擇、向上關閉為、的正方向。

2、 測量內容：

（1）測繪曲線：保持不變，按要求調節，分別測出不同下的四個值，將數據記錄在表格中；

（2）測繪曲線：保持不變，測出不同下四個值；

（3）測VAC：取，在零磁場下（）測，則VAC=10；

（4）確定樣品導電類型：選、為正向，根據所測得的的符號,判斷樣品的導電類型。

④ 霍爾感測器法測量材料形變實驗報告

1．拉伸法測量楊氏模量

◆原理：本實驗採用光杠桿放大法進行測量。彈性楊氏模量是反映材料形變與內應力關系的物理量，實驗表明，在彈性范圍內，正應力（單位橫截面積上垂直作用力與橫截面積之比，）與線應變（物體的相對伸長）成正比，即

這個規律稱為虎克定律。式中的比例系數稱為楊氏模量，單位N/m2。

◆提問：一個不規則形狀的剛性材料，應該如何測量其楊氏模量？

◆提問：拉伸法測量楊氏模量，除了用光杠桿法測量鋼絲的微小伸長量之外，還需要什麼測量工具？

◆公式：，式中叫做光杠桿的放大倍數。

2．測量圓環的轉動慣量

◆結構：三線擺是上、下兩個勻質圓盤，通過三條等長的擺線（擺線為不易拉伸的細線）連接而成。

◆原理：三線擺的擺動周期與擺盤的轉動慣量有一定關系，所以把待測樣品放在擺盤上後，三線擺系統的擺動周期就要相應地隨之改變。這樣，根據擺動周期、擺盤質量以及有關的參量，就能求出擺動系統的轉動慣量。

◆公式：

◆學生在實驗過程中容易出現的問題：

1．三線擺、扭擺沒有調水平；

2．測量轉動慣量時擺角大於5度；

3．光電門的擺放位置不是在三線擺、扭擺的擺動時平衡位置附近；

4．在拉伸法測量楊氏模量實驗中，學生誤將望遠鏡的讀數看成是鋼絲的伸長量。

⑤ 用霍爾位置感測器測量楊氏模量實驗中影響實驗結果的因數有哪些

我記得有實驗驗證過，拉伸法測
金屬絲
楊氏模量
實驗中
測量誤差
對結果影響較大的是，支架的豎直程度。也就是必須在實驗開始時，調節
水平儀
使得底座水平。然後，必須保證支架本身製作精度較高，與地面嚴格垂直。

⑥ 大學物理實驗2-22霍爾效應測磁場的實驗報告咋寫啊

實驗目的:
1、 了解霍爾現象的基本原理
2、 學慣用霍爾元件測磁場的基本方法
3、 熟悉霍爾元件的一些特性
實驗儀器:
霍爾效應測試儀、直流穩流電源（兩路）、毫伏電壓表(萬用表直流毫伏檔)、
實驗原理：1879，美國物理學家霍爾
在長方形薄金屬板兩邊接一個靈敏電流計，如圖中所示．沿長軸方向通上電流I，若在長方形法線方向加以磁場，這時靈敏電流計立即發生偏轉．這個現象稱為「霍爾效應」，而且這個電位差UH與電流I及磁感應強度B成正比，與薄板的厚度d成反比．
UH= RH•(I×B)÷d
霍爾效應中的幾個物理量關系公式：
洛侖茲力： F = qvB
靜電力： F = qE= qUH / b（霍爾片的寬度）
霍爾片中的工作電流：P410
I =nqvbd n：載流子濃度
bd：橫截面積(lh)
v：載流子移動速度
霍爾電壓： KH＝1／nqd （霍爾系數）

實驗步驟:
1、熟悉儀器的使用：
2、注意保護霍爾元件：
霍爾片工作電流不容許超過10mA!
3、注意正確操作開關防止觸電、電火花傷人
4、驗證霍爾現象：
測量霍爾電流、電壓以及電磁鐵電流，分析他們之間的關系

⑦ 用霍爾位置感測器測量楊氏模量實驗思考題 1.本實驗中是怎樣實現用霍爾位置感測器測量楊氏模量

1、固定導體流過的電流，利用被測電流或電壓（實際是電壓信號產生的電流）信號通過線圈產生磁場，測量出固定電流導體垂直方向上的電動勢，就可反應磁感應強度的大小，進而得出通過線圈的電流或線圈兩端的電壓。

2、千分尺的測量，掛件（有刀口）的標志刻度線，儀器的晃動，讀數時眼睛的位置等操作不當都會影響實驗的結果。

3、

天天枰其實是杠桿原理,彎矩相等,如圖所示：G表示砝碼重量,g表示游標重L、l分別表示力臂.由彎矩相等得：GL=lg,即G/g=l/L.由於g,L為固定值,當G（即砝碼）增加或減少時,l(游標所在長度)也隨之變化.

4、兩種，都是運用放大法測量微小形變數。

⑧ 大物實驗中霍爾位置感測器測楊氏模量的問題 用fd-h

霍爾感測器的基本原理是基於霍爾效應。霍爾效應是指，通過電流的導體在垂直於電流方向的磁場作用下，在導體的與電流及磁場均垂直的方向上產生電勢差。這個電勢差與電流大小及磁感應強度均成正比。 固定導體流過的電流，利用被測電流或電壓（實際大物實驗中霍爾位置感測器測楊氏模量的問題 用fd-h

⑨ 測量金屬絲的楊氏彈性模量的實驗報告怎麼寫

揚氏模量測定
【實驗目的】

1. 掌握用光杠桿裝置測量微小長度變化的原理和方法；

2. 學習一種測量金屬楊氏彈性模量的方法；

3. 學慣用逐差法處理資料。? 【實驗儀器】

楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠鏡及標尺、螺旋測微器、游標卡尺、捲尺等

【實驗原理】

一根均勻的金屬絲或棒(設長為L，截面積為S)，在受到沿長度方向的外力F作用下伸長?

ΔL。根據胡克定律：在彈性限度內，彈性體的相對伸長(脅變)?ΔL/L與外施脅強F/S

成正比。即：

? ΔL/L=（F/S)/E (1)

?式中E稱為該金屬的楊氏彈性模量，它是描述金屬材料抗形變能力的重要物理量，其單

位為?N·m-2?。?

?設金屬絲(本實驗為鋼絲)的直徑為d，則S=πd2/4，將此式代入式(1)，可得：

E=4FL/πd2ΔL (2)

?根據式(2)測楊氏模量時，F,d和L都比較容易測量，但ΔL是一個微小的長度變化，很

難用普通測長器具測准，本實驗用光杠桿測量ΔL。

【實驗內容】

1. 實驗裝置如圖2-9，將重物托盤掛在螺栓夾B的下端，調螺栓W使鋼絲鉛直，並注意使

螺栓夾B位於平台C的圓孔中間，且能使B在上下移動時與圓孔無摩擦。

?2. 放好光杠桿，將望遠鏡及標尺置於光杠桿前約1.5～2m處。目測調節，使標尺鉛直

，光杠桿平面鏡平行於標尺，望遠鏡與平面鏡處於同一高度，並重直對向平面鏡。

?3. 微調平面鏡或望遠鏡傾仰和望遠鏡左右位置，並調節望遠鏡的光學部分，使在望遠鏡

中看到的標尺像清晰，並使與望遠鏡處於同一高度的標尺刻度線a0和望遠鏡的叉絲像的橫

線重合，且無視差。記錄標尺刻度a0值。

?4. 逐次增加相同質量的砝碼，在望遠鏡中觀察標尺的像，依次讀記相應的與叉絲橫線重

合的標尺刻度讀數a1,a2,…然後，再逐次減去相同質量的砝碼，讀數，並作記錄。

?5. 用米尺測量平面鏡面至標尺的距離R和鋼絲原長L。

?6. 將光杠桿取下，並在紙上壓出三個足尖痕，用游標卡尺測出後足尖至兩前足尖聯機的

垂直距離D。

?7. 用螺旋測微器在鋼絲的不同位置測其直徑d，並求其平均值。

【數據處理】

本實驗要求用以下兩種方法處理資料，並分別求出待測鋼絲的楊氏模量。

一、用逐差法處理資料

?將實驗中測得的資料列於表2-4(參考)。

l= ± ?cm?

?L= ± ?cm?

?R= ± ?cm?

?D= ± ?cm?

?註：其中L，R和D均為單次測量，其標准誤差可取測量工具最小刻度的一半。

? d= ± ?cm?

?將所得資料代入式(4)計算E，並求出S(E)，寫出測量結果。

?注意，弄清上面求得的l是對應於增加多少千克砝碼鋼絲的伸長量。

二、用作圖法處理資料

?把式(4)改為：

?

?其中：

?

?根據所得資料列出l～m資料表格(注意，這里的l各值為 )，作

l～m圖線(直線)，求其斜率K，進而計算E；

?

【實驗報告】

【特別提示】

【思考問答】

1. 光杠桿的原理是什麼?調節時要滿足什麼條件?

2. 本實驗中，各個長度量用不同的器具來測定，且測定次數不同，為什麼這樣做，試從

誤差和有效數字的角度說明之。

3. 如果實驗中操作無誤，但得到如圖2-14所示的一組資料，這可能是什麼原因引起的， 如何處理這組資料?

4. 在數據處理中我們採用了兩種方法，問哪一種所處理的資料更精確，為什麼?

5. 本實驗中，哪一個量的測量誤差對結果的影響最大?

【附錄一】

【儀器介紹】

一、楊氏模量儀

??楊氏模量儀的示意圖見圖2-9。圖中，A，B為鋼絲兩端的螺栓夾，在B的下端掛有砝碼托盤，調節儀器底座上的螺栓W可使鋼絲鉛直，此時鋼絲與平台C相垂直，並使B剛好懸在平台C的圓孔中央。?

二、光杠桿

?1. 光杠桿是測量微小長度變化的裝置，如圖2-9所示。將一個平面鏡P固定在T型支架上，在支架的下部有三個足尖，這一組合就稱為光杠桿。在本實驗中將兩個前足尖放在平台C前沿的槽內，後足尖擱在B上，藉助望遠鏡D及標尺E，由後足尖隨B的位置變化測出鋼絲的伸長量。

?2. 圖2-10為光杠桿的原理示意圖，光杠桿的平面鏡M與標尺平行，並垂直於望遠鏡，此時在望遠鏡中可看到經由M反射的標尺像，且標尺上與望遠鏡同一高度的刻度a0的像與望遠鏡叉絲像的橫絲相重合(參看圖2-11，相當於本實驗中砝碼托盤掛重物前望遠鏡中標尺的讀數)，即光線a0O經平面鏡反射返回望遠鏡中。當光杠桿後足下降一微小距離ΔL時，平面鏡M轉過θ角到M′位置。此時，由望遠鏡觀察到標尺上某刻度a1的像與叉絲橫線相重合(參看圖2-12，相當於本實驗中砝碼托盤掛重物後望遠鏡中標尺的讀數)，即光線a1O經平面鏡反射後進入望遠鏡中。根據反射定律，得∠a1Oa0=2θ，由圖2-10可知：

?

??

?式中，D為光杠桿後足尖至兩前足尖聯機的垂直距離，R為鏡面至標尺的距離，l為光杠桿後足尖下移ΔL前後標尺讀數的差值。由於偏轉角度θ很小(因ΔL<<D,l<<R，)近似地有：

?由該兩式可得光杠桿後足尖的下移距離(相當於本實驗中掛重物後鋼絲的伸長量)為：

(3)

?由此式可見，ΔL雖是難測的微小長度變化，但取R>>D，經光杠桿轉換後的量l卻是較

大的量，並可以用望遠鏡從標遲上讀得，若以l/ΔL為放大率，那麼光杠桿系統的放大

倍數即為2R/D。在實驗中通常D為4～8cm，R為1～2m，放大倍數可達25～100倍。

將式(3)和F=mg(m為所掛砝碼的質量)代入式(2)，可得：

? (4)

?此即為本實驗所依據的測量式。

?還有一種光杠桿，其結構與上一種相似，只是把平面反射鏡換成帶有反射面的平凸透鏡，

把望遠鏡換成光源。實際應用時，通過調節反射鏡到標尺的距離和光源位置等，使光源前面

玻璃上的十字線清晰地成像到標尺上，通過標尺上十字線的偏移測出微小長度變化ΔL

，其ΔL計算式與前一種完全相同。

圖2?11掛重物前的讀數

圖2?12掛重物後的讀數

??三、望遠鏡

?望遠鏡的結構如圖2-13所示，其主要調節如下：

?1. 調節目鏡(即轉動目鏡筒H)，使觀察到的叉絲清晰。

1-目鏡；2-叉絲；3-物鏡?圖2-13望遠鏡示意圖

?2. 調節物鏡，即將筒I從物鏡筒K中緩緩推進或拉出，直到能從望遠鏡中看到清晰的

目標像。

?3. 消除視差，觀察者眼睛上下晃動時，從望遠鏡中觀察到目標像與叉絲像之間相對位置

無偏移，稱為無視差。如果有視差，則要再仔細調節物鏡與目鏡的相對距離(即將I筒再稍

微推進或拉出)，直到消除視差為止。

⑩ 霍爾效應實驗報告預習怎麼寫

實驗報告——霍爾效應

勾天杭

PB05210273

4+

數據處理：

1
、保持
Im=0.45A
不變，作
Vh
—
Is
曲線
注意有效位數的選取

1
3.5
1.5
5.2325
2
6.9725
2.5
8.715
3
10.455
3.5
12.1875
4
13.92
4.5
15.6575

Linear Regression for Data1_F:

處理數據要有誤差分析

Y = A + B * X

Parameter
Value
Error
------------------------------------------------------------
A

0.02539
0.00368
B

3.4744
0.00124
------------------------------------------------------------

R

SD
N

P
------------------------------------------------------------
1
0.00401
8
<0.0001
------------------------------------------------------------

2
、保持
Is=4.5mA
不變，作
Vh
—
Im
曲線
有效數字的保留

Im
Vh
0.1
3.3775
0.15
5.05
0.2
6.7825
0.25
8.5375
0.3
10.3
0.35
12.145
0.4
13.9075
0.45
15.6525

Linear Regression for Data3_F:
Y = A + B * X

Parameter
Value
Error
------------------------------------------------------------
A

-0.22551
0.04643
B

35.25298
0.15586
------------------------------------------------------------

R

SD
N

P
------------------------------------------------------------
0.99994
0.05051
8
<0.0001
------------------------------------------------------------
3
、在零電場下取
Is=0.1mA
，測得
V
σ
=9.21mV
；
-9.20mV

mV
V
205
.
9



4
、確定樣品的導電類型：

假設樣品中的載流子為空穴，
則載流子的速度方向與電流一致。
可以判定，
此時正電荷受力
向上，即上邊積累正電荷，下邊無電荷。如果實驗測得
U
粉白
>0
，說明假設是正確的。反之，
載流子為電子。實驗結果為
U
粉白
<0
。∴載流子為電子。

下面計算
R
H
，
n
，
σ
，
μ
。

線圈參數
=4400GS/A
；
d=0.20mm
；
b=3.0mm
；
L=5.0mm
取
步
驟一
中
的數
據，
Im=0.45A
；
由
線性
擬合
所
得直
線
的斜
率為
3.4744
（
Ω
）
。
結合
d
B
I
R
V
s
H
H

；
B=Im*
線圈參數
=1980GS=0.198T
；有
4744
.
3

d
B
R
H
Ω
。

若取
d
的單位為
cm
；磁場單位
GS
；電位差單位
V
；電流單位
A
；電量單位
C
；代入數值
,
得
R
H
=3509.5cm
3
/C
。
n=1/R
H
e=1.78*10
15
cm
-3
。

bd
V
L
I
s



=0.09053(S/m)
；

H
R



=3.17715(cm
2
/Vs)
。

思考題：

1
、若磁場不恰好與霍爾元件片底法線一致，對測量結果有何影響，如果用實驗方法判斷
B
與元件發現是否一致？

如左圖，
若磁場方向與法線不一致，
載流子不但在上
下方向受力，
前後也受力
（為洛侖茲力的兩個分量）
；
而我們把洛侖茲力上下方向的分量當作合的洛侖茲
力來算，
導致測得的
Vh
比真實值小。
從而，
RH
偏小，
n
偏大；
σ
偏大；
μ
不受影響。可測量前後兩個面的
電勢差。若不為零，則磁場方向與法線不一致。

2
、能否用霍爾元件片測量交變磁場？
電荷交替在上下面積累，不會形成固定的電勢差
,
所以
不可能測量交變的磁場

我認為可以用霍爾元件側交變磁場。由於霍爾效應建立所需時間很短
(10-12~10-14s),
因此
霍爾元件使用交流電或者直流電都可。
交流電時，
得到的霍爾電壓也是交變的。
根據本試驗
中的方法，可求得磁感應強度的有效值；磁場的頻率應與磁化電流的頻率一致。