㈠ 磁阻效應的測量方法
磁阻效應的測量方法:除了霍爾效應之外。電磁感應是最基本的測量磁感應強度的方法。
不過電磁感應原理只能測量變化的磁感應強度,當磁感應強度恆定時,一般採用霍爾效應測量。
此外,對於一些模型較簡單的產生磁感應強度的裝置,在已知磁導率的情友悶況下,也可以通過測量電流、位置的方法計算磁感應強度。
一、實驗原理
物質在磁場中電阻率發生變化的現象稱為磁阻效應。對於鐵、鑽、鎳及其合金等磁性金屬,當外加磁場平行於磁體內部磁化方向時,電阻幾乎不隨外加磁場變化;當外加磁場偏離金屬的內部磁化方向時,此類金屬的電阻發生改變,這就是強磁金屬的各向異性磁阻效應。
二、實驗裝置
測量地磁場裝置主要包括底座、轉軸,帶角刻度的轉盤、磁阻感測器的引線、亥姆霍磁線圈、地磁場測定儀控制主機(包括數字式電壓表、5V直流電源等)
三、實驗步驟如下
1、將磁阻感測器放置在亥姆霍茲線圈公共軸線中點,並使管腳和磁感應強度方向平行。即感測器的感應面與好銀亥姆霍磁線圈軸線垂直。用亥姆霍磁線圈產生磁場作為已知量,測量磁阻感測器的靈敏度K。
2、將磁阻感測器平行固定在轉盤上,調整轉盤至水平(可用水準器指示)。水平旋轉轉盤,找到感測器輸出電壓最好襪彎大方向,這個方向就是地磁場磁感應強度的水平分量B1的方向。記
錄此時感測器輸出電壓U1後,再旋轉轉盤,記錄感測器輸出最小電壓U2 ,由|U1-U2|/2=KB1,求得當地地磁場水平分量B1。
3、將帶有磁阻感測器的轉盤平面調整為鉛直,並使裝置沿著地磁場磁感應強度水平分量B1方向放置,只是方向轉90度。轉動調節轉盤,分別記下感測器輸出最大和最小時轉盤指示值和水平面之間的夾角β1和β2,同時記錄此最大讀數U3和U4。由磁傾角β=(β1+β2)/2計算β的值。
4、由U3 -U4/2= KB ,計算地磁場磁感應強度B的值。並計算地磁場的垂直分量B=Bsinβ。
本實驗須注意:實驗儀器周圍的一定范圍內不應存在鐵磁金屬物體,以保證測量結果的准確性。
㈡ 磁電效應的磁阻效應
鐵磁體在居里溫度以下,其磁阻效應與非鐵磁體的不同。以圖1給出的多衡答晶鎳棒的實驗數據為例。在弱磁場下的技術磁化區,電阻率的相對變化(圖2)有較大的值。電流與磁場平行時(圖3)具有正號。而電流與磁場垂直時具有負號。在順磁舉凱磁化過程存在的強磁場區(圖4)和(圖5)都伴隨真實磁化強度增加而減少。
鐵磁單晶的磁阻效應也是各向異性的(圖6),值的大小與電流和磁化強度相對於晶軸的取向有關咐答慧。
㈢ 磁阻感測器和霍爾感測器在工作原理和使用方法方面各有什麼特點
磁阻元件類似霍爾元睜遲件,但它的工作原理是利用半導體材料的磁阻效應(或稱高斯效應)。
與霍爾效應的區別如下;即霍爾電勢是指垂直於電流方向的橫向電壓,而磁阻效應則是沿電流方向的電阻變化。
霍耳感測器的工作原理是基於霍耳效應,一般用它可以直接測量霍耳電勢差的大小,測出磁場強度,也可用以判別磁感應強度方向。
磁阻感測器是利用置於磁場中的合金帶自身的阻值發生變化來測量磁場的大小和方向。
與大多數固態感測器一樣,磁阻感測器的工作電路是以非平衡電橋形式輸出,它直接將磁阻變化轉換成電壓輸出。
(3)磁阻效應實驗裝置圖擴展閱讀:
霍爾器件在輸入端通入控制電流IC,當有一磁場B穿過該器件感磁面,則在輸出端出現霍爾電勢VH。
磁阻感測器已經能製作在矽片上,並形成產品。其靈敏度和線性度已經能滿足磁羅悉謹李盤的要求,各方面的性能明顯優於霍爾器件。
㈣ 電流的磁效應實驗裝置圖
(1)研究通抄電導體在磁場中受到力的作用的實驗,也就是電動機原理實驗,即是B圖所示的實驗裝置;
(2)研究電流的磁效應的是奧斯特實驗,即是A圖所示的實驗裝;
(3)由於電磁感應現象中能產生電流,故該裝置不需要電源,故研究電磁感應現象的是C圖所示的實驗裝置;
(4)電動機是根據通電導線在磁場中受力的作用的原理製成的,故B實驗裝置;
故答案為:(1)B;(2)A;(3)C;(4)B.
㈤ 磁阻效應的實驗原理
一定條件下,導電材料的電阻值R隨磁感應強度B的變化規律稱為磁阻效應。如圖1所示,當半導體處於磁場中時,導體或半導體的載流子將受洛侖茲力的弊虛作用,發生偏轉,在兩端產生積聚電荷並產生霍耳電場。如果霍耳電場作用和某一速度載流子的洛侖茲力作用剛好抵消,那麼小於或大於該速度的載流子將發生偏轉,因而沿外加電場方向運動的載流子數量將減少,電阻增大,表現出橫向磁阻效應。若將圖1中a端和b端短路,則磁阻效應更明顯。通常以電阻率的相對改變數來表示磁阻的大小,即用Δρ/ρ(0)表示。其中ρ(0)為零磁場時的電阻率,設磁電阻在磁感應強度為B的磁場中電阻率為ρ(B),則Δρ=ρ(B)-ρ(0)。由於磁阻感測器電阻的相對變化率ΔR/R(0)正比於Δρ/ρ(0),這里ΔR=R(悔卜模B)-R(0),因此也可以用磁阻感測器電阻的相對改變數ΔR/R(0)來表示磁阻效應的大小。
實驗證明,當金屬或半導體處於較弱磁場中時,一般磁阻感測器電阻相對變化率ΔR/R(0)正比於磁感應強度B的平方,而在強磁場中ΔR/R(0)與磁感應強度B呈線性關系。磁阻感測器的上述特性在物理學和電子學方面有著重要應用。
處於磁場中的磁阻器件碧緩和一個外接電阻串聯,接在恆流源的分壓電路中,通過對R的調節可以調節磁阻器件中電流的大小,電壓表聯接1或2可以分別監測外接電阻的電壓和磁阻器件的電壓。
㈥ 磁阻效應如果保持感測器兩端電壓不變實驗如何設計
當磁場改變時,會改變磁阻元悄頌含件的等效電阻,由於歐姆定律,在埠上等效的電壓會發生變化。所以,當流過磁阻元件的電流不變時,只要觀察埠上的啟笑電壓就可以知道磁阻元件的磁阻變化了。
鐵磁性物質放在磁阻感測器周圍較近處,將干擾地磁場的大小,甚至干擾局部地磁場的方向,使測量結果發生異常。人們利用這一點可以探測鐵礦。影響大小在於感測器與鐵釘的距離、鐵釘的大小,以及鐵釘、感測器與地磁場磁力線之間的相對位置和方向關系。
工作原理語音
在地球磁場的一定范圍內,其磁場強度是基本保持不變的,因此可以將沒有擾動的地球磁場強度作為參考磁場強度。如果具櫻源有一定鐵磁性的物體進入參考磁場時,就會對之前穩定的地球磁場產生干擾,從而磁場強度會發生變化。當一輛車具有比較大的鐵磁特性時,其在靜止或在行駛過程中,都會對穩定的地磁場產生擾動,但這種擾動相對參考磁場來講是比較大的。
㈦ 磁阻效應是怎樣產生的 磁阻效應和霍爾效
磁阻效應(Magnetoresistance Effects)是指某些金屬或半導體的此豎歲電阻值隨外加磁纖穗場變化而變化的現象。同霍爾效應一樣,磁阻效應也是由於載流子在磁場中受到洛倫茲力而產生的。在達到穩態時,某—速度的載流子所受到的電場力與洛倫茲力相等,載流子在兩端聚集產生霍爾電場,比該速度慢的載流子將向電場力方向偏轉,比該速度快的載流子則向洛倫茲力方向偏轉。這種偏轉導致載流子的漂移路徑增加。或者說,沿外加電場方向運動的載流子數減少,從而使電阻增加。這種現象稱為磁阻效應。若外加磁場與外加電場垂直,稱為橫向磁阻效應;若外加磁場與外加電場平行,稱為縱向磁阻效應。一般情況下,載流子的有效質量的馳豫時時間森睜與方向無關,則縱向磁感強度不引起載流子偏移,因而無縱向磁阻效應
㈧ 測定地磁場時應注意什麼問題
三、實驗原理
地磁場作為一種天然磁源,在軍物虧事、航空、工業、醫學、探礦等科研中有著重要用途。地磁場的數值比較小,約T量級,但在直流磁場測量,特別是弱磁場測量中,往往要知道其數值,並設法消除其影響,地磁場作為一種罩蘆神天然磁源,在軍事,工業,醫學,探礦等科研中也有著重要用途。本實驗採用新型坡莫合金磁阻感測器測量地磁場磁感應強度及地磁場磁感應強度的水平和垂直分量;測量地磁場的磁傾角,從而掌握磁阻感測器的特性及測量地磁場的一種重要方法。由於磁阻感測器體積小,靈敏度高,易安裝,因而在弱磁測量方面有廣泛應用前景。
物質在磁場中電阻率發生變化的現象稱為磁阻效應。對於鐵,鈷,鎳及合金等磁性金屬,當外加磁場平行與磁體內部磁化方向時,電阻幾乎不隨外加磁場變化;當外加磁場偏離金屬的內部磁化方向時,此類金屬的電阻減小,這就是強磁金屬的各相異性磁阻效應。
HMC1021Z型磁阻感測器由長而薄的坡莫合金(鐵鎳合金)製成一維磁阻微電路集成晶元(二維和三維磁阻感測器可以嘩沖測量二維和三維磁場)。它利用通常的
㈨ 如圖所示是有關電與磁實驗的裝置圖,其中是奧斯特用來研究通電導線周圍有磁場的是()A.B.C.D
A、通電導線放在小磁針上方時,小磁針會發生偏轉,它是研究電流的磁效應的,是奧斯特實驗,符合題意;攔仿
B、導體棒在磁場中運動時,電流表中產生了感應電流,即用來研究電磁感應現象的,不符合題意;
C、通電後,亮鏈導體棒在簡鍵纖磁場中發生運動,是研究通電導線在磁場中受磁場力的,不符合題意.
D、閉合開關,通電線圈有磁性,吸引鐵釘,是研究通電螺線管具有磁性的,不符合題意.
故選:A.
㈩ 磁阻效應的應用和測量方法
磁阻效應的應用和測量方法:
1、磁阻效應廣泛用於磁感測、磁力計、電子羅盤、位置孝譽飢和角度感測器、車輛探測、GPS導航、儀器儀表、磁存儲(磁卡、硬碟)等領域。磁阻器件由於靈敏度高、抗干擾能力強等優點在工業、交通、儀器儀表、醫療器械、探礦等領域得到廣泛應用,如數字虛稿式羅盤、交通車輛檢測、導航系統、偽鈔檢別、位置測量等。
2、測量磁場比較有效的方法是利用霍爾效應測巧返,霍爾效應磁強計是用利用霍爾效應測量磁感應強度的儀器。